近日，中国科学院成都生物研究所退化土壤生态功能恢复创新团队研究员庞学勇联合国内外合作者，以青藏高原东部典型原生演替（冰川退缩区）和次生演替（森林砍伐迹地）序列为研究对象，综合运用线虫群落高通量测序、微生物宏基因组测序及氨基糖生物标志物技术，系统揭示了不同演替路径下土壤线虫功能群调控微生物碳代谢基因表达及其对碳动态的影响机制。相关成果于12月8日发表于《全球变化生物学》。
土壤碳汇是应对气候变化的关键自然途径，其中微生物残体碳的积累是土壤碳长期稳定的核心过程。然而，土壤微型动物如何通过调控微生物功能影响碳循环，尤其在原生与次生两类典型植被演替路径中的作用机制尚不清晰，制约了生态系统碳收支的准确评估与恢复策略的优化。
研究发现，微生物残体碳是土壤碳库积累的主导途径。在两类演替序列中，土壤碳含量均呈“S形”动态变化，且与微生物残体碳显著正相关；演替后期真菌残体碳对有机碳库的贡献尤为突出。同时，线虫通过资源调控与捕食作用显著影响微生物碳固定、降解及生长相关功能基因的表达。此外，在土壤发育缓慢、氮受限的原生演替中，早期以食细菌/食真菌线虫促进微生物周转，后期捕食性线虫通过抑制微生物生长与分解基因减少碳损失，促进残体碳积累。而在磷受限、具干扰历史的次生演替中，杂食性线虫减少通过调控基因表达，在磷相对丰富条件下抑制分解并增强碳固定，进而促进微生物残体碳形成。
该研究不仅深化了对植被演替过程中土壤碳汇形成生物机制的理解，也为构建更精准的陆地生态系统碳循环模型、评估自然恢复与人工造林固碳潜力提供了重要科学依据。
相关论文信息：https://doi.org/10.1111/gcb.70642
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