草皮移植通过调控微生物功能群驱动高寒草地土壤多功能性恢复

针对高寒草地退化导致的土壤多功能性丧失问题，中国科学院团队通过高通量测序、生态网络分析等技术，揭示了草皮移植过程中微生物功能策略（如细菌A-strategy和真菌功能冗余）对土壤养分循环、碳固存等功能的差异化调控机制，颠覆了传统以多样性为核心的恢复范式，为高寒生态修复提供了功能性状导向的新框架。

　　

青藏高原的高寒草地被誉为"亚洲水塔"的生态屏障，但过度放牧和工程建设导致其大面积退化。草皮移植作为快速恢复植被的常用手段，却面临一个科学谜题：为何移植后的土壤功能长期难以恢复？传统研究将矛头指向微生物多样性丧失，但越来越多的证据表明，微生物的"工作方式"（功能策略）可能比"工人数量"（物种数）更为关键。这一认知空白严重制约着高寒生态修复的精准性。

中国国家自然科学基金资助的研究团队在《CATENA》发表论文，通过对比自然草地、堆叠草皮（施工临时堆放）和回铺草皮（恢复施工后回填）三种处理，结合高通量测序、PICRUSt2功能预测、FUNGuild真菌功能注释等技术，首次系统解析了微生物功能性状对土壤多功能性的调控机制。研究选取海拔4200米的理塘县工程扰动区，分层采集Top、Middle、Bottom三层土壤样本，测定DOC（溶解性有机碳）、NO₃^--N等18项功能指标，构建微生物共现网络，并量化植物根系特征。

Response of soil multifunctionality to stacked and relaid turfs
数据显示，堆叠草皮使土壤多功能性降低23.7%，其中Bottom层酶活性（如NAG_{乙酰葡糖胺苷酶}）下降最显著。回铺后仅Top层功能部分恢复，DOC含量回升至自然草地的68%，但Middle/Bottom层仍滞后。令人意外的是，微生物α多样性（Shannon指数）与多功能性无显著相关性。

Microbial assembly processes and functional traits
网络分析揭示堆叠处理使细菌网络复杂度降低37%，但真菌网络抗毁性增强。功能预测显示：堆叠草皮中细菌的A-strategy（资源获取策略）基因丰度下降，而真菌pathotrophs（病原菌）占比上升2.1倍。回铺Top层的细菌功能恢复速度是真菌的3.2倍，印证了细菌对恢复的关键作用。

Plant-microbe interactions
植物性状与微生物功能显著耦合：主根生物量每增加1g/m²，多功能性提升15%。Taproot（直根系）植物通过根系分泌物优先激活Top层的细菌寡营养类群，形成"根际-微生物"正反馈环。

这项研究颠覆了"多样性决定功能"的传统认知，提出高寒恢复的"功能性状轴心"新范式：细菌的A-strategy是功能恢复的"引擎"，而真菌功能冗余反而延缓恢复进程。实践层面建议：草皮堆叠高度应控制在30cm以内，优先保留直根系植物以加速微生物功能重组。这些发现为青藏高原生态屏障建设提供了理论基石，被审稿人评价为"将草地恢复研究从描述性科学推向预测性科学的关键突破"。