中国科学院植物研究所冯小娟教授团队分析了碳降解酶对湿地排水的不同反应，发现由于植被变化不同，泥炭藓湿地和非泥炭藓湿地的酶对长期排水的响应存在差异。

植物-微生物相互作用支撑了湿地排水酶促反应的对比

湿地中大量的碳储存通常归因于缺氧条件下酶(特别是酚氧化酶)活性的抑制。气候变化和人类活动引起的排水预计将增加氧气供应，可能导致酚氧化活性和碳分解的激增。

“然而，酚氧化酶对田间排水的反应具有很强的不确定性，限制了我们预测湿地碳-气候反馈，”冯小娟教授说。

因此，冯氏及其团队对全国范围内经历了长期(15-55 年)人工排水的排干湿地进行了成对调查。调查涉及 30 个湿地的重复涝渍土壤和排水土壤对，其中包括 14 个泥炭藓湿地和 16 个非泥炭藓湿地。

他们根据文献数据和实验室模拟，比较了不同湿地类型中不同时间尺度下苯酚氧化活性对排水的响应。结果表明，虽然短期排水通常会增加苯酚氧化活性，但其对长期排水的响应在泥炭藓湿地和非泥炭藓湿地中有所不同。

土壤宏基因组学和植物代谢分析表明，长期排水与非泥炭藓湿地土壤中植物次生代谢产物(特别是抗菌酚)增加和产生酚氧化酶的微生物减少有关。

相比之下，在泥炭藓湿地中，排水与抗菌泥炭藓被维管植物取代有关，这会增加产生苯酚氧化酶的微生物和苯酚氧化活性，并对水解酶产生连锁效应。

这些结果协调了不同时间尺度上湿地排水后苯酚氧化活性的对比变化，并证明了植物-微生物相互作用(而不是氧气的可用性)导致了泥炭藓和非泥炭藓湿地中苯酚氧化活性对田间排水的不同反应。

“这项研究强调了基于性状的植物动态对于解读湿地碳动态和水文状况变化下对气候变化的反馈的重要性。

冯教授说：“将这种新机制纳入模型将改善对湿地土壤有机碳动态的预测。”