近日，我院王道源副教授课题组在土壤科学领域知名期刊《Geoderma》发表题为“Compost amendment maintains soil structure and carbon storage by increasing available carbon and microbial biomass in agricultural soil – a six-year field study”的研究论文。

土壤碳库是陆地生态系统碳库的主要组成部分。维护和提升土壤碳库水平和效能是实现碳达峰、碳中和目标的重要支撑。高强度和高度依赖化肥的农业生产管理往往导致严重的土壤有机质损失，全球气候变化引发的极值天气过程会大幅改变土壤微生物生物量、群落组成及其功能，也为土壤碳库的维持带来了挑战。

土壤水稳性团聚体与许多土壤生态服务功能关联，尤其是能为土壤有机碳提供物理保护。土壤团聚体结构的形成由微生物驱动，团聚体一方面能够缓解外界物理扰动对微生物群落生境的影响，另一方面团聚体内部能够在较小空间尺度下形成剧烈的水分、气体和养分梯度，为各种微生物提供多样化的栖息地，并为它们的协同作用创造条件。

本文工作通过田间尺度的六年长期定位实验，研究土壤团聚体—土壤碳储存—微生物群落的相互作用，发现长期、持续、多样化碳输入能有效促进土壤水稳性团聚体形成，增强微生物群落代谢复杂碳源的能力，丰富土壤微生物可利用碳库，进一步促进团聚体的形成这一微生物驱动的正反馈机制，并发现芳香度高的生物炭对长期的土壤团聚体和碳固存动态的影响有限。本文为在气候变化背景下的农业生产中，运用适当的土壤添加物更高效地维持和提升土壤碳库积累提供科学依据。

近年来，王道源副教授课题组致力于运用农业固体废弃物基土壤添加物（生物炭、堆肥和禽畜粪便等）增强农田生态系统在气候变化背景下的可持续性，研究微生物活动对土壤结构形成与动态、土壤碳固存和养分生物地球化学循环过程的贡献。课题组开展了从分子到田间、从短期到多年的跨时间、空间尺度的一系列研究工作，尤其针对土壤添加物在田间尺度下的长期效应开展了较为深入的研究。

该研究工作由我院王道源副教授课题组与美国加州大学戴维斯分校Kate M. Scow特聘教授、Jorge Rodrigues教授和科罗拉多州立大学Steven Fonte副教授等合作完成，上海大学为本文第一署名单位和通讯单位，王道源副教授为第一作者和唯一通讯作者。本研究得到上海市科技兴农项目、美国农业部重点项目等支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2022.116117