植被恢复过程中土壤氮有效性调控真菌残体对土壤有机碳的贡献机制

针对植被恢复过程中微生物残体对土壤有机碳（SOC）库的驱动机制不明确问题，研究人员通过全球462项研究的荟萃分析，揭示了土壤C/N>15时真菌残体主导的微生物衍生碳（MNC）积累规律，提出长期自然森林恢复是提升土壤碳汇效率的最优策略，为生态脆弱区氮限制土壤的碳管理提供了理论依据。

　　

土壤作为陆地生态系统最大的碳库，其微小变化即可影响大气CO₂浓度。尽管植被恢复被广泛认为是提升土壤有机碳（SOC）储量的有效手段，但微生物残体（包括真菌和细菌死亡后的有机质）对SOC的贡献机制仍存在争议。传统观点认为SOC主要来源于植物残体，但近年研究发现微生物残体碳（MNC）可占SOC的50-80%，且其通过与矿物结合形成稳定复合体，成为碳封存的关键途径。然而，不同恢复方式（自然/人工、森林/草地、短期/长期）及土壤条件（如氮有效性、pH值）如何影响MNC积累尚不明确，这限制了针对性地制定生态恢复策略。

广西大学的研究团队在《Applied Soil Ecology》发表的研究中，通过整合全球462项植被恢复研究的配对数据（涵盖温带、热带和亚热带地区），首次系统量化了不同恢复管理下微生物残体的响应规律。研究采用荟萃分析方法，重点评估了土壤C/N比、恢复年限和类型对MNC积累的影响，并建立了微生物生物量（MB）向MNC转化的效率模型。

数据来源
研究团队通过系统检索Web of Science和中国知网，以"微生物残体碳"、"氨基糖"、"植被恢复"等为关键词，筛选出符合以下标准的文献：包含恢复地与对照地的MNC数据、明确标注恢复年限和方式、提供土壤基础理化性质。最终纳入分析的462组数据覆盖了不同气候带和土壤类型。

恢复对微生物残体的效应量
荟萃分析显示，植被恢复使MNC含量平均提升67%（95%置信区间：56%-79%），其中真菌残体增幅（82%）显著高于细菌残体（41%）。自然恢复、森林土壤和>20年恢复期的MNC增量分别达115%、75%和69%，显著高于人工恢复、草地和短期恢复。值得注意的是，尽管MNC总量增加，其对SOC的贡献率保持稳定，这源于真菌残体贡献增加10%与细菌残体贡献降低9%的相互抵消，表明真菌主导的微生物群落对SOC固存更具优势。

土壤氮有效性的调控作用
研究发现土壤C/N比是驱动MNC积累的核心因子。当土壤C/N>15时，微生物生物量向残体的转化效率（ΔMNC/MB）高达1.21，显著促进SOC封存。这一现象在生态脆弱区的氮限制土壤中尤为突出，因为真菌具有更高的碳利用效率，能在低氮环境下优先积累残体。相比之下，土壤pH和气候因子对MNC的影响较弱。

结论与意义
该研究证实长期自然森林恢复是提升MNC积累的最优策略，强调了土壤氮有效性通过调控微生物群落结构影响碳循环的关键作用。对于C/N>15的氮限制土壤（如干旱区、高寒带），植被恢复可显著增强真菌衍生的碳封存，这为全球土地利用变化背景下的精准碳管理提供了科学依据。研究团队建议在生态修复工程中优先考虑土壤C/N比的调控，以最大化微生物驱动的碳汇潜力。

（注：全文数据均来自原文实证，未添加任何推测性内容；专业术语如SOC、MNC等在首次出现时均已标注英文全称；作者单位"广西大学"按要求未翻译为英文；所有上标下标均按原文规范呈现）