人工刺槐林恢复中土壤微生物残体碳的累积效应及影响因素

作     者：王美璇 察心雨 张硕弘 赵雨晴 王珺 韩新辉 杨改河 任成杰 

作者机构：西北农林科技大学农学院 陕西省循环农业工程技术研究中心 

出 版 物：《生态学报》 (Acta Ecologica Sinica)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：陕西秦岭北麓主体山水林田湖草沙一体化保护和修复工程项目(2203-610100-04-05-321562) 

主　　题：植被恢复 微生物残体碳 微生物碳泵效率 微生物生活史策略 

摘      要：系统地了解土壤微生物残体碳在人工林恢复过程中的变化特征及影响因素对评估人工林土壤碳汇具有重要意义。本研究以黄土高原丘陵区不同恢复年限的人工刺槐林（14 a、20 a、30 a和45 a）以及邻近坡耕地为研究对象，通过生物标记物技术明确土壤微生物残体碳累积和微生物碳泵效率，利用宏基因组测序揭示土壤微生物生活史策略，并探讨土壤微生物残体碳累积和微生物碳泵效率的关键驱动因素。研究结果表明，随着刺槐林恢复年限的增加，土壤微生物残体碳呈现上升趋势，而微生物碳泵效率呈下降趋势，表明在刺槐林恢复过程中土壤微生物残体碳的累积效应增强，但对土壤有机碳的贡献出现降低趋势。随机森林模型结果显示：除土壤养分和水分以外，土壤微生物生活史策略是调控微生物残体碳累积和微生物碳泵效率的关键驱动因素，即：土壤微生物碳泵效率与S-策略微生物呈正相关，与A-策略微生物呈负相关。进一步挖掘得出：S-策略微生物中损伤修复蛋白基因（Damage repair）和渗透调节基因（Osmoregulation）是微生物碳泵效率变异的两个重要预测因子，而A-策略微生物中为脂质代谢基因（Lipids）和木质素代谢基因（Lignin）。总体而言，本研究明确了人工林恢复过程中土壤微生物残体碳和微生物碳泵效率的变化趋势，并通过土壤微生物生活史策略揭示其关键驱动因素。