土壤微生物残体的形成与稳定机制：基于生物能量代谢视角

微生物残体是土壤有机碳的重要来源，在缓冲气候变化和调节土壤功能上发挥着关键作用。尽管目前已针对微生物残体调控的土壤碳周转及稳定机制开展了深入研究，但能量作为驱动微生物生命活动和物质循环的基本动力，在微生物能量代谢过程中，有机底物与微生物之间的能量转移及细胞内能量分配特征如何介导残体的形成与稳定尚缺乏清晰的认知。本文在总结土壤微生物残体生态意义和功能的基础上，详细介绍了土壤微生物的分解代谢与合成代谢过程，并明确了生物能量在微生物胞内分配权衡的重要性。随后基于能量代谢视角，从代谢、生理和群落水平探讨了微生物残体的形成机制，强调微生物适应于底物和生态环境因子的细胞能量分配权衡是影响微生物量和残体形成的关键。最后，我们从微生物能量有效性角度，解析了微生物残体参与食物链营养、腐殖质形成和矿物结合的过程中微生物残体稳定机制，并建议将与生物能量代谢相关参数 (如能量利用效率)纳入微生物介导的土壤碳循环模型，为深入探索和完善土壤微生物残体循环 (形成—稳定—积累) 驱动机制提供理论依据。