土壤有机质是陆地生态系统中重要的碳库，微生物对土壤碳的调控影响土壤中碳的固存。研究表明微生物来源碳可占土壤有机碳总量的50%以上，但微生物来源稳定到土壤有机碳中所经历的周转过程是不清楚的。因此本研究旨在通过设置13C标记革兰氏阴性细菌-大肠杆菌生物量残留物添加到土壤中进行培养实验，采用生物标识物磷脂脂肪酸的研究手段，结合稳定同位素示踪技术，探究微生物来源碳在土壤中的周转过程，评价革兰氏阴性细菌来源碳对土壤中碳稳定的潜在影响。通过研究发现经过120天的培养时间后，53.5%的革兰氏阴性细菌来源碳被矿化，46.5%的革兰氏阴性细菌来源碳仍存留于土壤中。在培养的过程中，真菌是利用革兰氏阴性细菌来源碳的“先锋者”；然后革兰氏阳性细菌、放线菌等微生物类群同化革兰氏阴性细菌来源碳；最后，革兰氏阴性细菌来源碳从所有微生物类群中转移到下一个代谢水平。我们的研究追踪了革兰氏阴性细菌来源碳在微生物食物网中的详细周转路径，为全面认识微生物介导的碳循环过程提供科学依据，同时为土地管理和生态系统可持续发展的方针制订提供理论指导。
相关研究成果以Turnover of gram-negative bacterial biomass-derived carbon through the microbial food web of an agricultural soil为题发表在Soil Biology and Biochemistry上。沈阳生态所郑甜甜特别研究助理为第一作者，梁超研究员为论文通讯作者。
图1. 土壤中大肠杆菌来源碳的去向：革兰氏阴性细菌大肠杆菌来源碳存留于土壤中的含量(■), 矿化量(□, 实际测定值; ···, 模型模拟值) 及总回收量(-)
图2. 土壤中13C-PLFA量 (A)，13C-PLFA的百分比 (B)，革兰氏阴性细菌来源碳在不同微生物类群中分布的主成分分析 (C; 13C-PLFA)
图3. 革兰氏阴性细菌来源碳(13C)在革兰氏阴性菌(A)、革兰氏阳性菌(B)、真菌(C)和放线菌(D)中的变化量