土壤微生物通过分泌胞外酶降解复杂的有机物从而获取养分，该过程对土壤生物地球化学循环至关重要。土壤胞外酶的活性对气候变化和田间管理措施极为敏感。然而，在全球变暖背景下，秸秆还田如何影响胞外酶活性，进而调控微生物营养限制的变化尚不明晰。

　　为此，东北地理所土壤物质循环学科组研究人员基于始建于2020年的增温和秸秆还田田间试验平台开展了相关研究，通过测定土壤养分含量、土壤微生物生物量、碳氮磷循环功能微生物基因拷贝数（基于高通量测序技术）和土壤碳氮磷循环相关胞外酶活性，计算得出微生物养分限制情况。

　　研究表明，短期增温和秸秆还田除对土壤全氮含量具有显著影响外，对其它基本土壤理化性质无显著影响。秸秆还田显著增加了土壤微生物生物量碳和细菌丰度（16S基因拷贝数），而增温显著降低了土壤微生物生物量碳和细菌丰度。秸秆还田显著缓解了微生物磷限制，但增温和秸秆还田耦合削弱了这一作用效果（图1）。增温和秸秆还田主要通过土壤养分含量变化影响微生物碳限制，通过影响微生物生物量进一步调控微生物氮磷限制（图2）。研究结果阐明了增温和秸秆还田耦合对土壤微生物养分限制的影响机制，进一步加深了对温带农田生态系统养分循环的认识。 

　　图1 增温和秸秆还田条件下各指标的关系概念图 

　　图2 增温和秸秆还田对微生物养分限制的影响途径 

　　研究成果近期发表在农林科学国际期刊《Applied Soil Ecology》上。土壤物质循环学科组特别研究助理杨雪辰为第一作者，李禄军研究员为通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院基础前沿科学重点研究计划项目、黑龙江省杰出青年基金和中国博士后面上基金等项目联合资助。

　　论文信息：Xuechen Yang, Peng He, Zhiming Zhang, Mengyang You, Xuefeng Wu, Lu-Jun Li*. Straw return, rather than warming, alleviates microbial phosphorus limitation in a cultivated Mollisol. Applied Soil Ecology, 2023, 186, 104821. 

　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2023.104821