微生物群落响应决定羰基硫、一氧化碳和一氧化氮土壤-大气交换对土壤水分的响应

摘要：羰基硫在全球硫循环中起重要作用。作为一种温室气体，在气溶胶形成和大气化学中受气候变化影响。 CO₂和OCS分子在化学和植物代谢途径中的相似性使OCS可以代替植物对全球总CO₂的固定（总初级生产力，GPP）。然而，诸如土壤中OCS交换之类的未知因素（OCS产生（P_OCS）和消耗（ U_OCS ）的同时发生）限制了利用OCS来代替GPP方法的使用。我们通过在充满不同混合比的空气熏蒸动态室系统中测量OCS（OCS、CO₂、CO和H₂O分析仪（907-0028，LGR））、CO和NO的净通量来估算P_OCS和U_OCS 。不同土地利用的9个土壤样品重新湿润，在土壤变干时，监测土壤和空气的交换，以评估其对水分变化的响应。OCS交换的主控因子是土壤中有效硫的总量。在WFPS（充满水的孔隙）＞60%时，土壤中的P_OCS生产率最高，且速率与硫代硫酸盐浓度呈负相关。在水分含量适中水平（ WFPS为15%-37%），土壤由净源转变为净汇。对于三种土壤而言，我们在不同OCS混合比下测量了NO和CO的混合比，结果发现，土壤水分适度条件下，NO和潜在的CO交换率与U_OCS有关。高土壤水分条件下，高硝酸盐浓度与最大OCS释放速率有关。在被调查土壤中发现水分和OCS混合比与不同微生物活性以及红色样CbbL和amoA的基因转录物有关。

结论：OCS交换中，CA发挥了重要的作用，但与CO₂通量有关的其他酶的作用被低估了。需要结合³²S标记OCS的稳定同位素技术和宏基因组学来证明我们的结论，即CA以外的其他酶也参与了OCS转化。该研究是迈向了解土壤微生物OCS的产生和消耗机制的重要一步。

Microbial community responses determine how soil–atmosphere exchange of carbonyl sulfifide, carbon monoxide, and nitric oxide responds to soil moisture.pdf