Ecological Monographs｜氮沉降通过降低木质素分解真菌的相对丰度来增加土壤碳储量
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Introduction
人类活动极大地增加了活性氮化物的生产，预计到本世纪中叶，全球活性氮排放量将进一步增加一倍。氮沉积速率的增加降低了土壤呼吸，增加了土壤碳含量。研究表明，氮沉降速率的增加可能通过抑制植物凋落物木质素的分解速率来增加土壤碳储量。木质素是一种存在于植物次生细胞壁中的具有保护作用的化合物，可以限制植物凋落物的腐烂速度。真菌是陆地生态系统中木质素降解的主要媒介。随着N沉降速率的增加，森林地表木质素分解酶活性降低，表明高无机N利用率也抑制了土壤下真菌木质素分解酶活性。然而，在氮沉降速率升高的情况下，木质素分解真菌是否确实在下降仍不确定。例如，已观察到氮沉降的增加会显著改变真菌群落组成，但不会对其产生影响。此外，即使发现氮沉降的增加改变了真菌群落的组成，这种变化是否由木质素分解真菌的减少驱动还不清楚。
Methods
作者在选择低木质素、高木质素和木材三种分解基质放置于北方阔叶林，这些阔叶林从1994年开始接受氮沉降实验。
作者研究了氮沉降是否改变了不同生化组成的分解基质上的真菌群落组成，并随后研究了在氮沉降下，哪些类型的真菌生理主要导致了真菌群落组成的不同。此外，还直接测试了参与木质素降解的真菌类群，特别是伞菌纲，以及伞菌纲中具有高木质素降解能力的类群，对实验中N沉降速率的响应是否下降。最后，使用定量PCR评估了随着时间的推移，每个底物上的真菌丰度。同时测定了矿质土壤和森林地面真菌群落组成及丰度。
Results
氮沉降分解的基质与环境氮沉降分解的基质在质量损失上没有显著差异。
氮沉降显著改变了木材和高木质素基质上的真菌群落组成。在高木质素基质上，真菌群落组成随时间变化显著，但时间对木材真菌群落组成影响不显著。氮沉降处理和时间对木材和高木质素基质真菌群落组成均无显著交互作用。实验氮沉降显著改变了不同类型样品的真菌群落组成。不出所料，所有基质，以及土壤和森林地面，都有截然不同的真菌群落，彼此之间差异显著。
氮沉降刺激真菌分解纤维素和半纤维素，但不分解木质素。例如，与软腐以及凋落物纤维素分解和半纤维素分解真菌相关的OTUs在木材上的相对丰度显著增加。
氮沉降降低了木本伞菌纲的相对丰度。然而，氮沉降对木质素含量高的基质上伞菌纲的相对丰度没有影响。在低木质素的底物上，氮沉降下伞菌纲的相对丰度较高，但这种增加并不显著。由于低木质素的底物中完整的木质纤维素含量很低，这一结果更可能反映了纤维素分解菌的增加，而不是木质素分解类群的增加。
氮沉降降低了木材上真菌ITS1拷贝数。然而，氮沉降并没有改变真菌在高木质素底物上的ITS1拷贝数。在低木质素底物上，氮沉降显著增加了真菌ITS1拷贝数。
氮沉降并没有显著降低森林地面或土壤中真菌ITS1拷贝数。
Conclusion
总的来说，氮沉降降低了木质素降解真菌在木材和高木质素底物上的相对丰度。氮沉降增加了低木质素基质上的真菌总丰度，降低了木材上的真菌丰度，而对高木质素基质上的真菌丰度影响不显著。作者同时研究了周围土壤和森林地面的这些响应，这些响应中没有观察到木质素分解真菌的相对丰度或真菌群落的规模显著减少；然而，森林地面群落组成的变化，这似乎是由木质素分解真菌向纤维素分解真菌的转变所驱动的。本研究结果提供了直接证据，表明木质素分解真菌丰度的减少是人为氮沉降增加土壤碳储量的部分机制。
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原文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecm.1288