Title:Low-intensity management promotes the soil priming effect in European agroecosystems
题目:低强度管理促进欧洲农业生态系统的土壤激发效应
Link:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71255-9
摘要:农业管理对塑造土壤碳(C)储量、库和通量至关重要。土壤激发效应(PE)是全球碳循环的关键组成部分,反映新鲜碳输入诱导的土壤有机碳(SOC)矿化变化。本研究表明,激发效应有助于预测欧洲长期定位试验(LTEs)的土壤碳含量,这一结果在大陆尺度和全球尺度上均得到验证。结果显示,低强度管理显著增强了欧洲农田土壤的激发效应;相反,高强度管理导致激发效应降低甚至为负值。管理强度通过改变SOC直接影响激发效应,并通过改变团聚体稳定性和微生物生物量间接影响激发效应。施肥和耕作均影响激发效应,其中有机施肥和免耕条件下的土壤表现出更高的激发效应值。这些发现推进了我们对大陆尺度农业管理碳循环长期影响的理解。
Fig.3 | 土壤激发效应(PE)的建模。a 随机森林模型中选定变量的平均预测重要性(均方误差(MSE)增加百分比),评估欧洲不同管理强度土壤中的激发效应(n = 92)。同一类别的预测因子按图例以相同颜色表示。图a中的显著性采用rfPermute置换法(299次置换)对%IncMSE进行检验,未进行多重比较校正;精确P值见附表3。b 结构方程模型(SEM)推导的选定因子对PE的标准化总效应(STE),即各预测因子对PE的直接效应与间接效应之和。图b中的显著性采用分段SEM中组成线性模型的双侧检验进行评估,未进行多重比较校正;精确P值见附表3。c SEM评估所研究因子对PE直接效应和间接效应的结果。箭头旁的数字和箭头大小反映效应强度。图c中的路径显著性采用分段SEM中组成线性模型的双侧检验进行评估。模型拟合统计量显示于图中(Fisher's C = 11.185;P = 0.513;df = 12;AIC = 521.222)。星号表示显著性水平(P < 0.05,P < 0.01,P < 0.001)。SOC:土壤有机碳;TN:全氮;P:磷;BG:β-葡萄糖苷酶;ACP:酸性磷酸单酯酶;ALP:碱性磷酸单酯酶;BD:容重;MWD:团聚体稳定性;df:自由度;AIC:赤池信息准则;BIC:贝叶斯信息准则。
Fig.4 | 回归分析评估的土壤激发效应(PE)与土壤性质的选择性依赖关系。a PE与土壤有机碳(SOC)的关系。b PE与全氮(TN)的关系。c PE与黏粒的关系。d PE与碳磷比(C/P)的关系。e PE与脲酶活性的关系。f PE与团聚体稳定性(MWD)的关系。关系评估采用简单线性回归分析,双侧检验,未进行多重比较校正。各回归分析均显示R²和P值。阴影区域表示回归线的95%置信区间。L:低强度;ML:中低强度;MH:中高强度;H:高强度。