广东
近日，南京农业大学邹建文教授团队在全球变化研究领域国际权威学术期刊《Global Change Biology》发表了题为“Nitrogen enrichment reverses microbial biomass-function relationships over time in a global meta-analysis”的研究论文。该研究系统评估了土壤微生物群落与生态系统功能对氮富集的响应，发现微生物生物量与生态系统功能关系对氮富集响应的适应性动态逆转，并探讨了土壤微生物生态机制及其对土壤管理的启示。
土壤微生物是生物地球化学循环过程的主要驱动者，在维持植被生产力、保障土壤健康、提供生态系统服务功能等方面起着至关重要的作用。在人类活动的影响下，全球变化正在严重威胁着生物多样性和生态系统稳定性。尽管已有研究表明大气氮沉降会影响土壤微生物生物量和群落特征，但随着森林和草地生态系统的氮富集，土壤微生物属性如何协同调控生态系统功能，尚缺乏系统评估。
本研究基于全球308个野外氮添加试验的6255对原位观测数据，构建多元线性混合效应模型与基于机器学习的元分析-森林模型，分析氮富集强度与持续时间对土壤微生物生物量和生态系统功能的影响规律。结果表明，氮富集整体提升了生态系统功能，但逐步抑制了微生物生物量，并且这两种效应在长期高强度氮富集试验中更加显著。值得注意的是，微生物生物量与生态系统功能之间的关系呈现明显的适应性逆转：短期内呈正相关，长期则逐步转为负相关。这一动态逆转特征反映了微生物生活史策略从慢生型（K-策略）向快生型（r-策略）转变，调控碳利用效率与微生物功能表达的适应性过程。此外，研究还发现，微生物生物量和生态系统功能对氮添加的响应存在显著空间异质性，其中土壤pH、质地与容重等理化属性是主要驱动因子，而非单一的氮富集速率。这一发现强调在全球变化背景下，需将土壤介导机制与微生物对氮富集的动态适应性策略纳入生态系统功能预测与管理框架中，以提升土壤资源的可持续利用能力。
氮富集条件下土壤微生物生物量-生态系统功能关系的时间动态示意图
课题组博士生李柯婕为论文第一作者，王金阳副教授和邹建文教授为论文共同通讯作者，东北林业大学周正虎教授、课题组博士后吴杰、博士生薄晓蒙、沈梦雪共同参与了该项研究。该研究得到国家自然科学基金项目和中央高校基本科研业务费专项资金等资助。
全文链接：
https://doi.org/10.1111/gcb.70514
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