2022年12月1日，应兰州大学泛第三极环境中心邀请，中国科学院植物研究所冯晓娟研究员开展了题为“土壤微生物泵效率”的专题讲座。讲座由刘勇勤教授主持，通过腾讯会议和网络直播同步进行，校内外700余名师生在线参加。

冯晓娟研究员首先向大家介绍了土壤有机碳库的重要性，土壤是陆地生态系统最大的活跃碳库，在碳中和的背景下，土壤碳封存是应对气候变化的一个重要举措。土壤有机碳的主要来源包括植物与微生物，在传统的观念中，微生物通常充当的是降解者，是不利于土壤碳的积累，而现在研究认为微生物还是转化者，其残体碳是土壤碳积累的关键贡献者，微生物把易降解有机质转化为残体在土壤里长期保存的过程叫做“微生物碳泵”。

然后，冯晓娟研究员围绕土壤微生物碳泵过程，提出了服务国家“双碳”战略实施亟需解决的科学问题，如微生物残体是否主导土壤碳积累？不同生态系统和区域中有何差别？土壤微生物泵效率受何调控？全球变化是如何影响微生物碳积累的？等。围绕这些问题，冯晓娟研究员系统介绍了课题组在过去几年取得的主要研究进展。

围绕植物和微生物来源残体对土壤有机碳积累的相对调控作用问题，冯晓娟研究员首先介绍了在中-蒙草地样带的研究结果，发现温带草地生态系统中，表层土壤里氨基糖与木质素对SOC的贡献呈现相反趋势，若木质素和环境因子呈现负相关关系，氨基糖则呈正相关关系。随着土壤有机碳的积累，微生物残体对SOC的贡献是增加的，而木质素对SOC的贡献是下降的，所以温带草地土壤有机碳的积累主要归因于微生物残体而非木质素，而且随着干旱度的下降，氨基糖增加，木质素是减少的。然后，冯晓娟研究员对高寒与温带草地土壤碳积累形式进行了对比分析，发现草地土壤氨基糖的含量是大于森林的，氨基糖含量与草地SOC呈正相关，和森林SOC是无关的，表明与温带草地相比，微生物残体碳对森林土壤有机碳的相对贡献小。综合野外观测实验研究结果发现，与草地相比，微生物残体碳对森林（特别是表层）SOC的贡献相对较小。微生物残体对SOC的贡献在不同生态系统中存在差异，更重要的是，微生物残体积累是由异养微生物驱动的，受到碳源（能量供给）的调控。

围绕土壤“微生物碳泵”效率问题，冯晓娟研究员首先介绍了土壤“微生物碳泵”效率指的是微生物残体积累速率和有机碳消耗速率的比例，对评估土壤的碳汇潜力至关重要。然后，向大家介绍了评估微生物碳泵效率的公式以及人工土壤的模拟实验研究方法。最后，系统介绍了全球变化对土壤微生物碳积累以及碳泵效率影响的主要研究进展，认为增温和干旱增强了深根植物的竞争优势，导致深层土壤根系生物量增加，而根际激发降解模拟实验也表明了底层土具有较高的相对激发效应，新碳输入增加了木质素的降解，全球变化降低了木质素稳定性，削弱了其对土壤碳汇的贡献。

冯晓娟研究员的讲座引起与会师生的热烈反响，讲座结束后，与会师生围绕CAE计算中关键系数的确定，海洋微生物“碳泵”与陆地微生物“碳泵”过程的差异，荒漠生态系统微生物“碳泵”效应及其在碳循环中的作用，不同生态系统土壤碳泵的区别，碳的测定方法等问题与冯晓娟研究员进行了交流讨论，冯晓娟研究员逐一认真、细致耐心地回答了各位老师和同学们的问题，碰撞出诸多思想火花。