免耕结合秸秆覆盖还田的保护性耕作可有效提升土壤有机质含量、促进农业可持续发展，成为国家重点推广的技术。有机质作为一种连续体，从未分解的植物源组分到高度氧化的微生物源同化碳都可在其中共存，而有机物料输入是土壤碳循环的控制泵，可通过底物-微生物的相互作用形成土壤有机质。那么，长期秸秆还田如何促进土壤有机碳库的构建，其潜在机制尚不明确。 

　　鉴于此，沈阳生态所物质循环组研究团队以辽宁沈阳国家农田生态系统野外观测研究站的长期秸秆覆盖还田试验为依托，从有机质的源头出发，利用生物标识物技术（氨基糖和木质素），追踪了秸秆还田12年间土壤中氨基糖和木质素的动态变化，来探究保护性耕作下微生物源和植物源组分对土壤有机碳截获和稳定的贡献机制，为旱地农田土壤有机质的提升和综合管理奠定基础。研究发现，保护性耕作中，土壤中氨基糖含量呈指数式增长，并在还田12年后达到相对稳定（平衡）状态，表明在长期秸秆还田条件下“微生物的承载能力”会达到上限。随着秸秆还田年限的延长和还田量的增加，氨基糖与木质素的比值持续下降，同时伴随着木质素侧链氧化程度的降低，表明秸秆还田更大程度地促进了新鲜植物源木质素的选择性保留，当氨基糖对有机碳的贡献达到稳定状态时，木质素可延长对有机碳的贡献，起到接续作用。而随着秸秆还田时间的延长和还田量的增加，土壤中真菌残留物的积累更快，也提升了土壤有机碳库中微生物源组分的稳定性。 

　　本研究突出强调了保护性农业中微生物残留物和植物残体间的功能互补决定了土壤有机碳库的长期积累与稳定，微生物源组分贡献有机碳的稳定性，而植物源组分可提升有机碳的可利用性。 

  上述结果以“Complementation between microbial necromass and plant debris governs the long-term build-up of the soil organic carbon pool in conservation agriculture”为题发表在Soil Biology and Biochemistry（2023）上。物质循环组博士研究生李奕为第一作者，何红波研究员为通讯作者，张威、李杰、周锋、梁晓娜、朱雪峰及张旭东研究员为共同作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目（41977025）、中国科学院战略性先导科技专项（A类）（XDA28010301）和辽宁省现代保护性耕作研发与应用创新团队（XLYC2008015)）的资助。 

结构方程模型（SEM）展示秸秆还田年限和还田量影响土壤有机碳库的构建过程

秸秆还田下有机碳库构建过程中微生物和植物来源组分积累的分异特征