陸地生態(tài)系統(tǒng)中，微生物在調(diào)控碳循環(huán)過(guò)程中扮演著兩種截然不同的角色：1）通過(guò)分解代謝作用使有機(jī)物礦化向大氣釋放CO2；2）將非穩(wěn)態(tài)的有機(jī)碳通過(guò)微生物“碳泵”的形式不斷的形成穩(wěn)定態(tài)有機(jī)碳庫(kù)。微生物這種分解代謝與合成代謝的相對(duì)過(guò)程強(qiáng)弱可以通過(guò)碳源利用效率（CUE）反映，其決定了土壤中碳周轉(zhuǎn)的去向。
中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所蘇以榮研究員團(tuán)隊(duì)選取經(jīng)過(guò)31年不同施肥處理稻田，研究了水稻根際土和非根際土中CUE、微生物生物量周轉(zhuǎn)和及其殘留物的積累特征。結(jié)果表明，秸稈和糞肥添加降低了根際土CUE，而對(duì)非根際土中CUE無(wú)顯著影響，且根際土中的CUE顯著低于非根際土（圖1）。究其原因，水稻根系分泌物的釋放和養(yǎng)分的吸收提高根際土C/養(yǎng)分比，使得C相對(duì)富余、養(yǎng)分缺乏，CUE降低。添加有機(jī)物料增加地上部生物量、進(jìn)而增加根系分泌物釋放和根系吸收養(yǎng)分，促進(jìn)以上根際過(guò)程，加強(qiáng)CUE降低趨勢(shì)。微生物CUE在非根際土中取決于呼吸作用，而在根際土中取決于其生長(zhǎng)，這反映了微生物在根際土和非根際土中對(duì)有機(jī)碳利用存在差異。與單施化肥相比，添加有機(jī)物料提供了碳源，提高了微生物的生長(zhǎng)速率，進(jìn)而促進(jìn)了微生物殘留物積累（圖2）。這項(xiàng)研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)添加秸稈和糞肥盡管促進(jìn)了根際土中微生物呼吸作用，但其通過(guò)增加微生物生物量的凈通量，進(jìn)而促進(jìn)微生物殘留物積累，從而提高水稻土碳固持，其結(jié)果為解釋不同施肥管理下水稻土固碳的微生物機(jī)制提供科學(xué)依據(jù)。
該項(xiàng)研究近期以題為Microbial carbon use efficiency, biomass turnover, and necromass accumulation in paddy soil depending on fertilization發(fā)表在農(nóng)林科學(xué)國(guó)際期刊Agriculture, Ecosystems and Environment上。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2016YFD0200106），國(guó)家自然科學(xué)基金（41671298，41977100，41877035），廣西自然科學(xué)基金（2018GXNSFAA138020）和湖南省自然科學(xué)基金創(chuàng)新小組（2019JJ10003）的支持。
圖1 長(zhǎng)期施肥處理下水稻根際土和非根際土中微生物碳源利用效率和滯留時(shí)間
圖2 長(zhǎng)期施肥處理下水稻根際土和非根際土中微生物生物量碳和氨基糖的含量