《Biology》：Resource Quality and Fungal Richness Are Associated with Soil Organic Matter Dynamics in a Temperate Forest in South Korea
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森林土壤通过储存大量土壤有机质（SOM）在碳固存与养分循环中起着关键作用。然而，将影响SOM动态的地上资源属性与地下微生物过程联系起来的综合关联仍知之甚少。在这项观察性横断面研究中，研究人员分析了韩国加里王山（Mt. Gariwang）6种森林类型下的84个样
森林土壤通过储存大量土壤有机质（SOM）在碳固存与养分循环中起着关键作用。然而，将影响SOM动态的地上资源属性与地下微生物过程联系起来的综合关联仍知之甚少。在这项观察性横断面研究中，研究人员分析了韩国加里王山（Mt. Gariwang）6种森林类型下的84个样方，以评估资源质量与资源数量相对于SOM动态的重要性。总有机碳（TOC）、总氮（TN）和碳氮比（C:N）被用作SOM动态的指标。资源质量以物种丰富度（SR）和功能离散度（FDis）作为间接代理变量表示，而资源数量以上面生物量（AGB）和胸径多样性（DBH diversity）表示。研究人员还评估了真菌和细菌ASV丰富度是否与地上资源属性和SOM动态之间的关系存在统计学联系。功能离散度（FDis）与TOC（β = ?0.28）和C:N比（β = ?0.51）呈负相关，而AGB与任何SOM指标均无显著关系。相比之下，SR与真菌ASV丰富度呈正相关（β = 0.37），而真菌ASV丰富度又分别与TOC（β = 0.43）和TN（β = 0.56）积累呈正相关，提示一条间接统计路径，与真菌作为地上生物多样性与地下碳、氮储存之间生物纽带相一致。这些发现表明，资源质量指标与SOM动态表现出分化关联：通过FDis的负向直接路径，以及通过SR和真菌ASV丰富度的正向间接路径；总体上，资源质量比资源数量更一致地与SOM动态相关。该研究为联系地上植被与地下微生物群落提供了新见解，并为基于生物多样性的森林管理以增强长期土壤碳固存提供了科学依据。
研究背景方面，森林生态系统承载约80%的陆地生物多样性，也是吸收全球约三分之一温室气体排放的重要碳汇，森林土壤是最大的陆地碳储层之一，其中土壤有机质（SOM，soil organic matter）通过总有机碳（TOC，total organic carbon）、总氮（TN，total nitrogen）和C:N比反映碳氮储存与养分循环。已有生物多样性—生态系统功能（BEF，biodiversity–ecosystem functioning）研究强调树木多样性可改变枯枝落叶与根系输入的数量和质量，从而调控SOM动态。但现有研究多单独看资源数量（如地上生物量AGB、胸径多样性DBH diversity）或资源质量（如物种丰富度SR、功能离散度FDis），少有在同一系统中比较二者相对重要性，也缺乏土壤微生物（真菌与细菌）在植被特征与SOM间中介作用的整合分析。因此，研究人员在韩国加里王山温带山地森林中，比较资源质量与资源数量对SOC、TN、C:N的影响，并检验真菌与细菌ASV丰富度的中介关联。该研究论文发表于《Biology》。
关键技术方法上，研究人员在韩国加里王山设84个20 m × 20 m样方，覆盖6种森林类型、每类14个样方，去除表层枯落物后采集0–30 cm矿质土混合样；植被调查含木本植物DBH≥2 cm与草本小样方。资源质量用SR与基于株高、比叶面积（SLA，specific leaf area）、木材密度（WD，wood density）、叶碳（C）和叶氮（N）的多性状FDis表示；资源数量用物种特有异速方程估AGB与Shannon–Wiener指数算DBH diversity。土壤微生物用ITS2与16S V3–V4扩增、DADA2降噪得真菌和细菌ASV丰富度。统计上用多模型推断与分段结构方程模型（pSEM，piecewise structural equation modeling），以森林类型为随机效应，经空间自相关检验后建模型。
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Results
多模型推断显示，真菌ASV丰富度与FDis是SOM变量主要预测因子：真菌ASV丰富度正向预测TOC与TN，FDis负向预测C:N比。pSEM中，DBH diversity正影响AGB（β = 0.50），FDis负影响AGB（β = ?0.34），SR正影响真菌ASV丰富度（β = 0.37）与细菌ASV丰富度（β = 0.26）。TOC上FDis直接负效应（β = ?0.28），真菌ASV丰富度正效应（β = 0.43）；TN被真菌ASV丰富度正影响（β = 0.56）；C:N比被FDis显著负影响（β = ?0.51）。结果表明资源质量与土壤微生物比资源数量更一致关联SOM动态。
4.1. Resource Quality Rather than Resource Quantity Is Associated with Soil Organic Matter Dynamics
研究人员据结果提出，低FDis下少数优势种持续输入相似化学特性枯落物，若含木质素、单宁等难分解物，可关联土壤碳积累与较高C:N比，这与质量比假说相符，但本研究未直接测枯落物化学与优势种性状。AGB虽与DBH diversity正相关，却不与SOM指标显著相关，说明地上生物量高不代表地下土壤碳长期固存，SOM积累更关联资源质量。
4.2. Species Richness Is Linked to Total Soil Organic Carbon and Total Nitrogen Accumulation via an Indirect Fungal Pathway
SR经真菌ASV丰富度间接关联TOC与TN：物种丰富度高可增加植物源有机质输入异质性，支持更多真菌类群，真菌具木质素过氧化物酶、漆酶等降解难分解物，其残体（necromass）含几丁质、黑色素而较持久，菌丝也可促进土壤团聚体形成保护有机碳氮，菌根真菌还可参与氮保留。细菌ASV丰富度虽被SR影响，却不显著关联TOC、TN、C:N，因其周转快、残体持久性低。研究只以ASV丰富度代表真菌群落，未直接测生物量、活性与残体。
4.3. Limitations and Future Research Directions
局限包括：资源质量/数量用代理变量而非直接测枯落物化学、凋落量、细根产量；微生物仅用ASV丰富度，非生物量或功能群；未控制pH、质地、海拔、林龄等环境协变量；横断面观察数据只能得条件统计关联而非因果；SOM指标未覆盖组分与周转。未来应直接测枯落物化学与分解、细根输入、微生物生物量与功能、团聚体稳定性，并用长期观测与操纵实验验证。
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Conclusions
研究人员总结：在加里王山84个样方中，资源质量（SR、FDis）比资源数量（AGB、DBH diversity）更一致关联SOM动态；FDis负向关联TOC与C:N比，可能反映低功能多样性下优势种难分解枯落物积累，但优势种功能身份未直接评估；AGB无显著关联。SR关联真菌ASV丰富度，后者正关联TOC与TN，构成pSEM中从地上生物多样性到地下碳氮积累的间接统计路径，但该中介为统计性质，未证明生物机制。研究提示在此类温带森林中，物种组成、优势种功能身份与真菌ASV丰富度是SOM动态的重要关联因素；不能据此认为提高功能多样性必增土壤碳。管理推论应审慎，并需直接测定枯落物化学、群落加权性状、真菌生物量与活性及长期研究后，方能确认因果并支撑生物多样性保护与可持续森林管理。
