土壤有机碳循环的现代概念模型主要关注调节碳稳定的微生物-矿物相互作用。然而,稳定的(即缓慢循环的)土壤有机质的形成,主要由与矿物表面相关的微生物残留物组成,与微生物呼吸造成的碳损失密不可分。因此,微生物代谢对土壤中碳总量的净影响是什么?为了解决这个问题,我们构建了人工根-土壤系统,以确定植物-微生物-矿物连续体中碳循环的控制因素,同时量化矿物相关碳的形成和呼吸损失。在这里,我们发现根系分泌物和矿物质相互作用来调节这些过程:在低活性粘土中,根系刺激呼吸性碳损失和耗尽与矿物质相关的碳库,而在高活性粘土中,根系分泌物触发稳定碳的形成。此外,我们观察到矿物质相关C的形成与呼吸之间存在正相关关系。这表明,缓慢循环的C池的增长是以系统中的C损失为代价的。