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编译：王上   原名：From energy to (soil organic) matter 译名：从能量到（土壤有机）质 期刊：Global Change Biology 2020年影响因子：10.863 5年影响因子：11.716 在线发表时间：2022.01.02 第一作者：Anna Gunina guninaann@gmail.com 第一单位：德国卡塞尔大学环境化学系 在这篇概念性论文中，作者提出了土壤有机质形成的新观点：微生物将进入土壤的大部分有机物作为能量而不是碳源，而土壤有机质作为剩余副产品积累起来，因为微生物在其分解过程中的能量投入超过了能量收益。 在分解初期，凋落物中碳的名义氧化状态（nominal oxidation state of C，NOSC）增加，能量含量降低，这反映了低NOSC可用化合物的快速矿化。然而，随后，剩余化合物的NOSC降至-0.3units，并且由于芳香族和脂肪族化合物的相对积累以及死体的湮没（entombmentof the necromass），氧化速率降低。最终，未完全分解的植物残体每碳单位的能量将比最初的凋落物多1-2.5%。凋落物分解的实验数据支持氧化后能量密度线性下降率为106 kJ mol-1 C per NOSC unit。 诸如脂类、芳香烃、特定的氨基酸、氨基糖等富含能量的还原化合物的优先循环（preferential recycling）以及氧化化合物（羧酸）的微生物降解也能使土壤有机质大量富集。尽管能量含量很高，但土壤有机质中储存的能量的可用性低于植物凋落物。这解释了为什么土壤有机质没有完全矿化，特别是在缺乏植物碳提供新能源的情况下（例如裸露的土壤）。来自植物凋落物的能量激活了分解者使其挖掘储存在土壤有机质中的养分，因为土壤有机质的养分含量是凋落物中的2-5倍。这导致了只有0.4-5.0% y-1的凋落物衍生碳被固存在了土壤有机质中，而土壤有机质储存了1-10% y-1的总凋落物衍生能量。 综上，光合作用捕获的能量是微生物利用有机质的主要原因，而土壤有机质仅仅是养分储存的剩余副产品和能量通量的媒介。
原文链接： https://onlinelibrary./doi/abs/10.1111/gcb.16071  农田健康、生态安全 作物高产、资源高效 加入微信群，获取文章PDF |
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