点击蓝字｜关注我们热带森林对全球碳循环至关重要，其长期动态的变化会影响气候变化的速度。有研究表明，一些热带森林的碳积累放缓主要是由于死亡率的变化，但可能导致热带森林结构和动态发生全球变化的范围、严重程度和机制仍存在不确定性。考虑到气候导致死亡的多种途径以及不同物种对气候变化的反应方式，预测树木死亡率尤其具有挑战性。特别是，一些研究表明，位于生物群落范围干燥边缘的热带森林可能更接近耐受阈值，因此更容易受到水分胁迫的影响。然而，其他研究表明，在干旱边缘附近的森林中，成分多样性可能为防止森林枯死提供缓冲，一些分类群或区域遭受的水压力较小。然而，对死亡率的罕见性和随机性的分析需要持续、长期的监测，这是罕见的，尤其是在热带地区。作者利用澳大利亚热带森林49年连续的树木统计数据，分析了81种主要树种的树木死亡时间模式，包括74135个直径10cm以上树干的观察结果。估计了树干、物种、地块和年份的死亡率（以下简称“死亡风险”）。分析了1971年至2019年所有地块和物种的死亡率风险年度分布。研究发现：热带森林过去35年中所有地块和物种的年树木死亡风险平均翻了一番，表明预期寿命和碳停留时间可能减少一半。生物量的相关损失并没有被已有生物量增长和新近长大的树木带来的收益所抵消。局部气候湿度较低的地块的平均死亡率风险较高，但局部平均气候无法预测死亡率风险的时间增长速度。物种的死亡风险轨迹各不相同，最高的平均风险出现在物种大气蒸气压亏损生态位的上端附近。整个研究区域的蒸气压赤字长期增加很明显，这表明由全球变暖驱动的大气水分胁迫阈值可能是潮湿热带森林树木死亡率增加的主要原因。图1

点击蓝字｜关注我们森林占陆地总面积的31%，为人类的衣食住行提供基础的物质资料，同时也具有不可或缺的固碳增汇、水土保持、气候调节、观光旅游等生态系统功能。地球上的森林多以多种物种组合、以混交的方式存在(即混交林)，少有单一树种组成的群落。在人工林中，混交林因为具有多功能价值也被广泛推崇。生态学理论和营林实践都表明，相较于单一的纯林，混交林通常能提供更丰富的栖息地环境，更有效地防止病虫害的发生。然而，混交种植是否能促进树木生长和森林生产力？这一理论和实践问题始终未能得到科学的解答。5月20日，《科学》杂志发表了北大城环学院、生态研究中心方精云院士团队的研究成果。该研究突破传统野外观测和控制实验研究的局限性，使用混交和纯种人工林配对数据对混交效应及其形成机制进行了系统定量研究。研究团队历时近5年，构建了包含255个站点、243个树种、5900余组配对数据的全球混交林实验数据库(Global

点击蓝字｜关注我们生物多样性与稳定性关系对于环境胁迫下生态系统功能的维持十分重要。目前，相关研究多集中于植物生产力的稳定性，并指出与植物多样性大多呈现正相关关系，其中一个重要的机制——生物多样性的保险假说，即多样性高的植物群落中包含更多适应胁迫条件的植物物种。然而，植物多样性对土壤生态系统稳定性的影响研究相对较少。土壤中贮存大量的有机碳，并且土壤微生物高度多样，是土壤生态系统重要的功能主体。因此，有必要关注土壤生态系统以及土壤微生物的稳定性。另外，地上地下生态系统存在着重要的联系。环境变化除了直接影响土壤微生物群落与功能外，还能够间接通过影响植物群落或者植物分泌物来产生影响。但是，土壤微生物及功能对环境胁迫的稳定性随植物多样性变化的相关机制还不清楚，尤其缺少更加整合的稳定性研究，即从地上到地下、从群落到功能来研究稳定性随植物多样性的变化，这将有助于全面衡量生态系统的健康和可持续性。基于此，本研究依托台州大学植物多样性实验平台，以干旱胁迫为例，选择草本植物设计植物多样性梯度实验，重点探究了植物多样性对地上植物和土壤微生物群落及功能抵抗力的调控（图1）。图1

点击蓝字｜关注我们土壤是森林生态系统最大的碳（C）汇，其C储量的微弱变化都将对全球气候和C循环产生深远影响。相应地，森林土壤C汇功能维持与优化管理已成为缓解全球气候变化、实现碳中和的重要途径之一。作为链接植物-土壤的核心纽带，根系除了作为吸收养分和水分的门户外，还通过分泌、周转与菌根共生等一系列生命活动深刻调控土壤C循环诸多关键过程，是深入理解土壤C源/汇变化与高效发挥土壤固碳功能的关键环节。地处高纬度/高海拔地区的高寒针叶林通常与外生菌根真菌（ECM

点击蓝字｜关注我们青藏高原（TP）拥有世界上最大的高海拔草原，占全球土壤有机碳储量的2.5%，但仅占地球陆地总面积的0.3%。近十年来，约30%的西藏草原被认为已经退化。气候变化和过度放牧使其表层土壤容易退化，严重退化的土壤有机碳储量下降42%，氮（N）下降33%。有三种机制有助于这种侵蚀，即减少C和N输入，增加土壤有机质（SOM）矿化，但它们的相对重要性仍不清楚。作者收集了2002年至2020年间发表的49篇文献研究中的594项结果整合分析，以量化草原核心区的SOC和N损失。在详细的实地研究中，确定了侵蚀和净矿化对SOC损失的相对贡献，并确定了微生物群落结构和功能的潜在变化。作者将退化的六个连续阶段进行了分类，从完整的嵩草根垫（S0）到表面裂缝不断扩大的阶段（S1–S4），再到没有根垫的裸露土壤斑块（S5）。图1

点击蓝字｜关注我们Content碳中和已成为网络高频热词，百度搜索结果约1亿次！与其密切相关的森林碳汇也成为热词，搜索结果超过1200万次。最近的两组数据显示，我国森林面积和森林蓄积量持续增长将有效助力实现碳中和目标。第一组数据：2020年10月28日，国际知名学术期刊《自然》发表的多国科学家最新研究成果显示，2010-2016年我国陆地生态系统年均吸收约11.1亿t碳，吸收了同时期人为碳排放量的45%。该数据表明，此前中国陆地生态系统碳汇能力被严重低估；第二组数据：2021年3月12日，国家林业和草原局新闻发布会介绍，我国森林资源中幼龄林面积占森林面积的60.94%。中幼龄林处于高生长阶段，伴随森林质量不断提升，其具有较高的固碳速率和较大的碳汇增长潜力，这对我国碳达峰、碳中和具有重要作用（Nature正刊+Matters

点击蓝字｜关注我们近年来，陕西师范大学地理科学与旅游学院土壤侵蚀与水土保持研究团队一直致力于黄土高原土壤侵蚀过程及其机制研究。在周正朝教授的带领下，团队成员针对植物根系对土壤抗侵蚀能力的强化效应及其机制开展深入系统的研究，最近取得系列成果发表于Soil&

点击蓝字｜关注我们凋落物分解是森林生态系统碳收支和养分循环的核心过程，凋落物的基质质量、土壤生物、环境因子是影响凋落物分解的三大关键要素，共同决定了碳和养分循环速率。以往针对影响凋落物分解三大要素大多开展单一要素研究，而凋落物基质、土壤生物与环境因子对凋落物分解影响的相对重要性、以及对碳和养分释放影响的异同尚不清楚。

Biochemistry和《生物多样性》杂志，相继刊出了南京农业大学胡锋和刘满强教授课题组在土壤多功能性驱动机制研究方面的系列成果：分别阐明了有机物施用对线虫食物网能流均匀度的改善《Organic

点击蓝字｜关注我们在全球范围内，生态系统功能受到反复干旱和生物多样性下降的威胁，但对多样性-生产力关系的干旱依赖性仍知之甚少。植物多样性和气候变化是初级生产力和养分循环的关键驱动力。近年来，植物多样性丧失与气候变化相关的干旱之间的相互作用日益受到关注，广泛的证据表明，由于多样性丧失而导致的生态系统生产力下降可能会因干旱事件而加剧。更好地理解多样性-生产力关系和干旱压力之间联系的基础机制，对于气候缓解工作和实施有效的基于自然的气候解决方案至关重要。中山大学储诚进教授团队设计了模拟干旱和模式弃耕田群落（360个中型实验生态系/植物群落）的两阶段实验，以研究在随后的干旱下，降雨的慢性减少（压力干旱）是否以及如何改变土壤遗产和植物多样性-生产力关系。在第一阶段，在环境或干旱条件下，在均质土壤中种植了120个具有五个物种丰富度水平的模式植物群落，以生成“条件”土壤样本。在第二阶段，为新建立的植物群落提供了土壤接种物，无论是否有之前的干旱暴露，并经受干旱或环境浇水条件（图1）。具体而言，我们假设（i）干旱和植物物种丰富度共同影响土壤微生物群落，（ii）干旱土壤遗产影响生物多样性效应对植物生产力的影响，以及（iii）随后的干旱改变了干旱土壤遗产对多样性-生产力关系的影响。图1

点击蓝字｜关注我们自1999年以来，我国实施了一系列大规模的植被恢复和重建工程，在防治沙漠化、控制土地退化、提高植物多样性和碳储量方面发挥了重要作用。黄土高原是我国典型的生态脆弱区，为了控制水土流失和防止土地退化，该区域实施了大规模的植被恢复工程，黄土高原草地生态环境有所改善，植被覆盖度显著提高，碳汇能力显著提高。作为生物地球化学循环的“引擎”，土壤微生物在调节土壤肥力、植物生长和气候变化等方面起着关键作用。特别是，作为土壤稳定碳库的重要组成部分，微生物残体碳占土壤有机碳的比例可达50%以上。因此，植物与微生物残体是土壤有机碳的主要来源，二者在土壤中的积累直接影响着土壤碳库的动态变化。然而，由于分析手段的限制，植物和微生物残体对土壤有机碳贡献不清楚，在近几年引起了较大的学术争议。黄土高原草地恢复造成有机碳的大量累积，然而，在黄土高原恢复草地，植物源和微生物源碳对有机碳累积的相对重要性仍然是一个有待解决的问题。中科院地球环境研究所王云强团队杨阳副研究员联合俄罗斯秋明州立大学、俄罗斯喀山联邦大学、德国哥廷根大学、西北农林科技大学、中科院沈阳应用生态研究所等多家科研单位，首先建立了黄土高原草地恢复过程中植物和微生物残体碳对有机碳贡献的概念图（图1），以氨基糖和木质素酚为生物标志物，研究黄土高原草地恢复过程中土壤微生物和植物残体碳对土壤有机碳的贡献。图1

Arising”板块发表。回复文章在原文基础上，针对化学传输模式分辨率、站点观测数据代表性等问题进行了深入研究，得到一些新的结果。注意：公众号的前面一条推文（Nature

土壤呼吸的监测，将监测数据结合以传统回归法和奇异谱分析法等不同的Q10估算方法，对Q10趋同性假说进行了检验。研究表明：传统回归方法估算的土壤呼吸Q10的均值为3.6，高于理论温度敏感性

点击蓝字｜关注我们华南师范大学地理科学学院生态地理研究团队在全球变化与生态系统响应领域取得一系列重要进展。该研究团队主要青年人才组成，以全球变化为重点研究主题，瞄准地理学与生态学的学科交叉前沿，研究生态过程的地理空间分布格局、时间演变规律及其与地理环境耦合机制。近两年，该团队在生态系统对全球变化响应、生态模型、生态水文、湿地碳循环等方面开展了一系列研究工作，相关成果以华南师范大学为第一作者单位发表于多个国际权威期刊，其中1区期刊论文7篇，2区期刊论文1篇，主要成果如下：（1）提出了基于生产力动态的生态系统状态转变理论如何预警生态系统结构发生转变是全球变化科学与生态学领域亟待攻克的难题。在全球环境变化的影响下，准确预测生态系统“结构”与“功能”的变化轨迹是科学家面临的重大挑战。一方面，以系统动力学理论为基础，科学家发展了生态系统状态转变的理论并提出了预警生态系统“结构”转变的指标；另一方面，以生态系统初级生产力这一“功能”为核心，发展了一系列生产力动态指标并用于评估生态系统对全球变化响应的脆弱性、敏感性及其生态机理。然而，预警生态系统结构转变的理论和指标与表征生产力动态的功能指标之间如何关联尚不清楚。针对这一问题，胡中民研究员联合中国科学院地理科学与资源研究所、北京大学、美国科罗拉多州立大学、法国地球系统科学研究中心的研究人员，在系统总结生态系统突变理论的基础上，提出了生态系统状态转变的新理论框架，将基于系统动力学的系统突变理论与基于生产力动态的指标体系建立了联系，提出可基于生产力动态指标来预测生态系统“结构”的转变。在此基础上，作者基于大量地面调查资料和区域遥感数据，对该理论进行了验证。作者最后指出，当前陆面模型虽然能够准确捕捉植被生产力的空间格局，但尚不能预测生态系统转变时生产力动态变化规律，融入植物群落生态学相关理论认知是提升模型预测精度的重要发展方向。研究成果以题为“Shifts

点击蓝字｜关注我们东北林业大学森林生态系统可持续经营教育部重点实验室金光泽教授团队在2020年发文揭示温带森林生物多样性维持机制研究方面取得新进展，在生态学经典期刊《Ecology》和《Journal

点击蓝字｜关注我们Content森林恢复一直被视为保护生物多样性和缓解气候变化的重要手段。围绕森林恢复对生态系统多功能性的影响研究中，往往忽略了植物和土壤生物多样性的多维性以及两者之间的相互依赖关系。尤其是长期森林恢复对生态系统的多功能性的正效应对于不同气候带和森林类型是否具有普适性，尚不明确，限制了在未来气候变化背景下精确预测森林重建对生态系统多功能能性的影响。为解决上述重要问题，华东师范大学生态与环境科学学院周旭辉教授团队联合西班牙塞维利亚自然资源和农业生物研究所、澳大利亚新南威尔士大学、荷兰瓦赫宁根大学和东北林业大学等多家国内外学者，通过对全球120个长期森林恢复实验进行研究分析，指出气候变化将限制森林恢复对生物多样性和生态系统功能的多维效应。研究成果于2022年4月25日以《Temperature

点击蓝字｜关注我们Content写在前面：美国微生物学会于2021年11月5日举办了一个座谈会，讨论气候变化、微生物和级联效应之间的演变关系。作者参加了座谈会。本文以座谈会上讨论的一些概念为基础，对填补知识空白所需的一些研究提供了扩展的观点和意见。摘要：气候变化是人类面临的最严重挑战。微生物产生并消耗三种主要温室气体二氧化碳、甲烷和一氧化二氮，一些微生物会导致人类、动物和植物疾病，这些疾病可能会因气候变化而加剧。因此，需要进行微生物研究，以帮助改善升温轨迹，以及由高温、干旱和严重风暴造成的连锁反应。本文简要总结了三大生态系统中微生物对气候变化的响应：陆地、海洋和城市。作者还为减少微生物温室气体和减轻微生物致病性影响的新研究方向提供建议。这些措施包括对气候对微生物过程的影响、系统的相互依赖性和对人类干预的反应进行更多的控制研究，利用微生物及其碳氮转化获得有用的稳定产品，改进气候模型的微生物过程数据，并采取“一个健康”的方法研究微生物和气候变化。本观点文章涉及陆地、海洋和城市生态系统，由于能力有限，小编将陆地生态系统中气候变化与微生物的相互依赖动态的主要内容呈现如下，对海洋和城市生态系统内容感兴趣的可下载原文阅读。虽然土壤微生物通过控制土壤有机质（SOM）的周转在调节地球气候方面发挥着至关重要的作用（SOM是陆地生物圈中最大的有机碳库），但我们对气候变化如何影响土壤微生物以及它们如何调节地球气候的理解非常有限。基于表土的各种研究表明，气候变暖导致草原微生物群落的不同演替，加速微生物的时间尺度变化，降低微生物多样性，增加网络的复杂性和稳定性，刺激土壤呼吸和SOM分解，降低呼吸温度敏感性，对土壤碳储量没有影响。尽管有这些重要发现，但尚不清楚此类实验观察是否广泛适用于其他陆地生物群落，以及在更长的生态时间内是否适用。从理论和经验的角度来看，气候变化对土壤微生物的影响在不同的生态系统中会有很大的差异，这主要是因为陆地生态系统在气候、植物多样性和组成、土壤物理、化学、土壤微生物群落组成和结构以及进化历史等方面存在巨大的空间异质性。我们还假设，气候变化对土壤微生物的影响不会在更长的生态时间内呈线性增加或减少，因为自然环境下的生态系统是复杂的，它们的响应是非线性的，并且它们的动力学是随时间变化的。为了寻找微生物对气候变化反馈反应的一般模式，迫切需要在不同大陆的不同生态系统中进行以微生物为中心的多因素气候变化实验。这是因为控制实验是将气候变化因素的影响与混杂的环境变化分开的最有效方法，并使我们能够量化陆地生态系统对人为干扰的反应和反馈。虽然可以在不同的生态系统中进行许多人工气候变化实验，但它们都是在单一地点进行的，因此只代表了一组地点条件下的反应。此外，在这些地点的大多数都进行了非系统的土壤取样，因为此类试验通常以植物为中心，这限制了破坏性土壤取样。因此，关于微生物响应气候变化的时间动态的信息很少。这种以微生物为中心的实验将使我们能够研究不同土壤微生物（例如，细菌、古细菌、真菌、原生生物和病毒）和表土与底土中的微型动物对多种气候变化因素（例如，变暖、二氧化碳升高、干旱、降水增加、养分添加及其相互作用）的反应。这样的实验还可以让我们收集系统的时间序列土壤样本（例如，最初、每周、每月、季节性和每年）和相关的生态系统过程数据（例如，植物生产力、土壤呼吸、土壤碳动态和营养状况）。这些数据对于高级研究工具（如广义Lotka-Volterra建模、经验动态建模和深度学习）至关重要，可以预测它们的非线性动力学，理清潜在的群落组装机制，尤其是不同微生物、群组（如植物、土壤动物和微生物）之间的生物相互作用，以及它们对生态系统功能的重要性。为了降低实验成本，这种以微生物为中心的实验应该与现有的基础设施相结合，如大学研究站、国家生态观测网络（NEON）和长期生态研究（LTER），最后两个是美国大陆规模的互补生态研究点。此外，还应建立一个全球联盟，通过相同/一致的实验处理、采样方案和测量来协调研究工作。最后，利用来自世界各地具有代表性的生态系统和环境的关于微生物动力学和相关生态系统功能过程的可靠长期系统数据，可以获得关于微生物对气候变化的反馈响应的共识模式和可能的一般规则。这些信息可以整合到陆地生态系统模型和/或地球系统模型（ESMs）中，以将我们的理解从单个地点扩展到区域、大陆和全球。相关热门文章GCB

Conservation和Microorganisms等期刊上。研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、中央高校基本业务费等多个项目的资助。北京林业大学博士研究生Mohammed

点击蓝字｜关注我们Content氮循环过程是指氮元素在地球大气圈、生物圈、土壤圈、水圈之间迁移转化和周转循环的过程。构成陆地生态系统氮循环的主要环节是：生物体内有机氮的合成、氨化作用、硝化作用、反硝化作用等等。南京师范大学地理科学学院蔡祖聪教授团队程谊教授等通过收集分析了全球陆地生态系统中土壤氮矿化、同化、硝化及硝酸异化还原的研究数据，取得了一系列优秀成果。自2021年8月以来，共有4篇论文发表在国际生态环境领域顶级期刊上，其中3篇论文发表《Global

。点击蓝字｜关注我们Content为治理土地荒漠化，我国在北方沙区营建了大面积的固沙灌木，这些灌木植被在防风固沙、促进生态系统恢复中发挥了十分重要的作用。然而，随着这些固沙植被的发展，其群落结构逐渐趋于复杂，植物种间关系也由最初以灌木对草本植物的保护作用为主，演变为复杂的双向关系，这种双向关系对于群落的建构和群落演替具有十分重要的作用。然而，这些作用的机制是什么，目前并不明确，限制着对固沙植被发展方向的判断。北京林业大学宁夏盐池站张宇清教授团队以毛乌素沙地分布最广的油蒿群落为研究对象，开展了野外长期功能群移除实验，通过测定油蒿（Artemisia

点击蓝字｜关注我们Content鉴于丛枝菌根树种与外生菌根树种在植物和菌根真菌功能性状上的差异，将树种按其菌根类型划分为不同功能群被认为是研究复杂森林生态系统的有效途径。基于此提出的菌根养分经济理论认为丛枝菌根森林相比外生菌根森林具有更高的土壤无机氮含量和氮循环速率。后续研究证实了这一理论，但仍存在如下不足：以往研究未能排除环境因子干扰且大都集中于温带森林。为此，沈阳生态所林业生态工程组研究人员以生长在相同气候、土壤条件下的丛枝菌根森林与外生菌根森林为研究对象，开展了不同空间尺度研究：(a)

Yakov教授和北京大学朱彪研究员参与了部分工作。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划项目、中科院重点部署项目、中国博士后科学基金面上项目等项目的联合资助。

点击蓝字｜关注我们Content每年有大量的CO2从土壤中释放，主要来源于凋落物和土壤碳(C)的分解。养分有效性，尤其是氮(N)和磷(P)在凋落物和土壤碳分解中起重要作用。大多数研究中只单独探究土壤碳矿化或凋落物分解，在长期施肥条件下同时探究这两者的碳释放模式的研究并不多，因此，了解其潜在机制对于减缓二氧化碳排放和气候变化至关重要。本研究利用热带次生林氮磷添加的野外试验平台，进行为期两年的野外试验，在长期（11年）氮磷添加的土壤中，添加了两种不同的凋落物：玉米根或玉米叶。测量了土壤总碳矿化率（CO2通量）来表征总碳的矿化，使用13C同位素示踪来确定碳的来源（土壤碳或凋落物碳）。通过测定与碳矿化相关的胞外酶（β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、酚氧化酶(PHO)和过氧化物酶(PER)）以及磷脂脂肪酸（PLFA）表征的土壤微生物群落结构，通过机构方程模型来解释土壤碳释放速率对不同施肥处理的响应。研究表明：氮的添加仅加速了凋落物碳释放，0~5cm和5~10cm土层凋落物碳释放量分别增加了42%和6%。磷添加仅抑制了土壤碳的分解，0~5cm和5~10cm土壤碳释放量分别减少了9%和11%。氮添加增加了土壤中碳的释放，其原因可能是微生物生物量、真菌与细菌的比值和碳降解酶活性的提高。然而，添加磷导致微生物特性和碳降解酶活性的相反结果，与碳的释放减少相关。本研究表明长期氮、磷添加对凋落物和土壤碳的分解的影响具有选择性，且这一趋势在未来氮沉降增加的热带森林中可能更为显著。在未来的碳中和策略中，应考虑气候变化下凋落物和土壤碳分解的不同模式。图1

点击蓝字｜关注我们Content干旱和半干旱生态系统约占全球陆地面积的41%，其主要特征是长期干旱和脉冲降雨。土壤微生物群落能够通过调整其生活史策略来适应这些胁迫压力，具体表现为代谢水平的变化或生理/遗传特征的权衡（在一个生活史策略上的投资将减少对其它生活史策略的投资）。微生物在不同的生境条件下执行不同的适应策略，即：最优生活史策略。在群落水平上，一个生境中最优的生活史策略可以用来建立土壤微生物过程（如：胞外酶分泌、生物量积累和胁迫耐受）与生态系统碳流向的联系。因此，与生活史策略相关的特征在干旱梯度上的变化或权衡能够用来解析土壤微生物群落对干旱的生态适应性。反过来，微生物通过调整生活史策略对生境的适应也决定了一个群落所执行的生态功能，如：微生物在生存相关特征上投入更多资源将减少在养分循环和生物量积累相关特征方面的投资。然而，生活史策略层面的调整如何驱动干旱草地生态系统中土壤微生物群落水平上的生态适应性尚不完全清楚。

点击蓝字｜关注我们Content外源碳和养分输入会影响微生物生长并引起土壤碳矿化激发效应，进而刺激土壤有机碳的形成和矿化。为了解释微生物生长、碳循环和养分可利用性之间的联系，之前有研究通过区分富营养微生物（r-strategists）和寡营养微生物（k-strategists），并通过研究这两种微生物的演替来探究机制。但是也有研究表明，富营养微生物既能适应养分充足的环境，也能适应养分贫乏的环境，使微生物活动和碳循环之间的关系复杂化。有研究提出的微生物生活史策略假设可以进一步用来预测微生物活动及其与环境的相互作用，并且激发效应被认为会影响微生物的生活策略，然而，养分和化学计量比如何影响土壤有机碳（SOC）矿化的激发效应、SOC平衡以及碳循环与微生物生活策略的关系如何并不明确。

点击蓝字｜关注我们Content干旱和半干旱草地生态系统中，水分是调控植物生产力、物种组成以及群落稳定性的关键因素，而冬季降雪是下一年植物生长早期的重要水分来源。受气候变化影响，我国半干旱和干旱地区冬季降雪呈现上升趋势，但冬季降雪的变化对于生长季群落结构及生态系统功能的影响机制尚不清楚。中国科学院植物研究所刘玲莉研究组以内蒙古温带典型草地为研究对象，利用挡雪网模拟冬季增雪，通过连续5年的野外观测实验，揭示了冬季增雪对生态系统生产力及群落稳定性的影响机制。研究发现，冬季增雪导致生长季早期土壤的含水量增加，促进了深层土壤的水分传输和保存，增加了植物根系的碳分配和水分获取能力，从而提高生长季净生态系统的碳交换量，降低其年内和年际变异。进一步分析发现，由于研究期间连续4年的生长季干旱，对照区内禾草类植物地上生物量逐年降低，而杂草类植物地上生物量显著增加，导致生态系统以禾草类植物主导转变为后来以杂草类植物主导；但是，增雪处理下，不同植物功能群的地上生物量和群落组成却维持相对稳定。此外，刘玲莉研究组在内蒙古草地沿降水梯度选择了8个公路挡雪墙开展联网研究的结果表明，冬季增雪显著提高了植物和微生物生物量，并改变了草地生态系统的群落结构。但并不会导致土壤有效氮含量的变化，因此植物和微生物生产力的上升加剧了二者的养分竞争，随着冬季增雪量的上升，植物和微生物生物量间的关系由正相关转变为负相关，同时难分解物种比例上升，植株高度增加进一步抑制光降解，使得凋落物层的周转下降。这一系列研究表明，冬季积雪对草地生态系统的结构和功能起到重要调控作用，在气候变化研究中不仅要考虑生长季降水的变化，也要加强对冬季气候变化导致的生态后果的机制探讨。冬季增雪对植物生产力及群落稳定性的影响机制相关研究成果发表在国际学术期刊Global

ecosystems译名：陆地生态系统中氮可用性下降的证据、原因和后果期刊：Science发表时间：2022年4月15日通讯作者：Rachel

点击蓝字｜关注我们Content磷（P）通常是潮湿热带森林高度风化土壤中最具限制性的养分之一，可能调节碳（C）反馈对气候变暖的反应。然而，在热带森林的生态系统水平上，P对变暖的反应还没有得到很好的理解，因为以前的研究没有全面评估与变暖相关的多种P过程的变化。中科院华南植物园刘菊秀研究团队基于鼎湖山站的长期自然增温平台，该实验设计利用了三个海拔高度的自然温差，将模型植物土壤生态系统（土壤和树苗）从高海拔位置（600米）转移到两个低海拔位置（300米和30米），如图1所示。系统地评估了7年增温对热带森林生态系统磷循环的影响。图1

点击蓝字｜关注我们Content土壤有机质是全球碳库的重要组成部分，也是植物营养的主要来源之一，准确快速的监测土壤有机质空间分布对全球碳循环与耕地质量评价都具有重要意义。传统土壤有机质监测主要依靠大量的人工采样与定点观测，这些方法费时费力，而且通常只能得到土壤有机质点状分布数据，不能反映区域土壤有机质分布的整体情况，结合空间信息技术来获取土壤有机质精细的空间分布信息是未来发展的方向。中国科学院东北地理所农业遥感学科组基于Google

是陆地生态系统中基本碳库的一部分，影响农业土壤的生产力和可持续性。向土壤中添加残渣（玉米秸秆）会刺激微生物活性，并显著改变土壤有机质（SOM）的分解速率，这被称为激发效应（Priming

点击蓝字｜关注我们Content气候变化和人类活动影响下，全球许多地区尤其北半球温带干旱半干旱地区，草原生态系统正普遍发生灌木入侵即“草原灌丛化”现象。草原灌丛化不仅影响草原生态系统植被组成，还可能通过影响生物地球化学和物理过程对区域气候产生一定影响。在过去几十年，尽管草原灌丛化已成为北半球温带半干旱地区草原面临的一大生态问题，但草原灌丛化对该地区气候可能带来怎样影响尚不明确。基于卫星获取的土地利用/覆被数据、陆地表面温度、地表反照率、蒸散发、叶面积指数等数据，东北地理所湿地生态系统管理学科组定量分析了北半球温带半干旱地区草原灌丛化对区域地表温度的影响。研究结果表明，在北半球大部分温带半干旱地区，草原灌丛化会对地表温度尤其白天温度产生增温作用，而在北美西南部地区和中亚中部地区，草原灌丛化会带来一定的降温作用。在干旱半干旱地区草原，随着灌木入侵，水分和养分逐渐聚集在灌木下的土壤中，出现了“沃岛效应”，沃岛效应的出现可能导致灌丛周围土壤水分和养分进一步流失，从而不利于草本植物的生长，进而导致草原退化和裸地面积增加。由于裸地面积增加以及植被覆盖度降低引起的蒸散量减少，灌丛化对大部分北温带半干旱地区地表温度起到增温作用。在相对湿润的北美西南部地区，灌丛化在一定程度上可能导致该地区植被覆盖度升高，裸地面积减少，进而对地表温度带来一定的降温作用。在极度干旱的中亚中部地区，植被覆盖度较低，灌丛化引起的植被覆盖及裸地面积变化相对较小，由于草原灌丛化会进一步加剧该地区干旱程度，土壤含水量的降低导致地表反照率增加，进而引起一定的降温作用。图1

点击蓝字｜关注我们Content生物量在不同器官之间的分配是植物响应环境变化的一个关键生态生理学过程，且对不同环境因子变化的影响可能存在明细差异，但在全球尺度上植物生物量分配对不同环境因子变化的响应规律还不清楚。因此，采用整合分析方法分析了已发表文献中4180个观测值，基于“最优分配假说”和“异速分配假说”，评估了全球尺度上植物生物量分配对氮添加、增温、CO2浓度升高、增雨和干旱及其综合效应的响应。结果发现：（1）基于百分比的生物量分配对环境因子变化的响应有限；（2）不同因子的综合作用对生物量分配的影响多表现为加和效应；（3）不同调控因子虽然调控了环境因子对生物量分配的影响，但并不改变其方向性；（4）不同环境因子的单独作用和综合作用对植物生物量分配的异速关系无明显影响。综上所述，全球变化背景下，环境因子的改变对植物生物量分配的影响有限，且“异速分配假说”能更好地描述植物生物量分配对不同环境因子变化响应的规律。图1

点击蓝字｜关注我们Content土壤微生物群落是土壤养分循环的主要调控者，对陆地生态系统功能意义重大。通过研究土壤微生物群落在执行氮、磷、钾、硫和铁等“特殊”养分循环代谢功能的群落组成和功能特征之间的联系，我们可以探索全球气候变化背景下，生物多样性如何驱动生物地球化学循环等生态系统功能。

networks,PTNs）的理论体系，包括定义、构建方法、参数体系，并探讨了PTNs在生态研究中潜在的广泛应用领域，为揭示植物对环境或资源变化响应与适应策略提供全新的视角（Trends

点击蓝字｜关注我们Content肥料管理和施用方式不仅直接影响作物产量，也显著驱动土壤微生物群落的变化。而微生物群落对长期施肥的响应关乎到肥料养分的高效利用和农业生产力的提高。为此，东北地理所的科研人员联合黑龙江省农科院土肥所、黑河分院及吉林省农科院研究团队，利用黑土区三个30余年的黑土野外定位施肥平台，对比研究了化肥与有机肥4种施肥方式下的微生物群落变化。前期利用高通量扩增子测序技术的研究发现，地域差异是驱动黑土微生物群落分布的主导因素，但施肥在局部地区起显著调控作用；有机肥施用促进黑土富营养型及作物潜在有益菌的生长，而长期添加化肥会降低微生物多样性的同时富集了潜在作物病原菌。

点击蓝字｜关注我们Content气候变化深刻影响农田生态系统养分循环。磷素（P）作为农田生态系统中第二重要的植物营养元素，能够调节作物对气候变化的适应性。因此，研究作物磷吸收和土壤磷动态对气候变化下维持农业生态系统可持续性至关重要。然而，大气CO2浓度和温度升高对作物生长和土壤磷组分的影响，以及相关微生物机制鲜有研究。

然而，雨季土壤酸化不会改变微生物磷、可溶性磷和不稳定有机磷库。加酸在旱季和雨季均显著增加了交换性Al3+和Fe3+以及铁氧化物的活化。

点击蓝字｜关注我们Content根经济空间是环境驱动下一系列根属性复杂互作的结果，本质上反映了植物地下碳（“货币”）投资与养分（“商品”）收益的多维策略权衡关系（图1）。然而，由于根属性的多功能性以及根与土壤生物（如菌根真菌）和非生物（如土壤肥力）因子的频繁互作，根经济空间主导维度及地下策略权衡模式仍存在很大不确定性。图1

点击蓝字｜关注我们Content近日，南方科技大学环境科学与工程学院副教授曾振中、讲席教授郑春苗团队联合香港大学教授陈骥，在Nature

点击蓝字｜关注我们Content土壤有机质（SOM）分解的温度敏感性（Q10）是全球碳循环模型中的一个重要参数。以前的研究表明，底物质量控制着固有的Q10，而环境因素可以施加很大的限制。例如，SOM的物理保护及其与矿物质的关联通过降低基质可用性和可及性（[S]）来减弱表观Q10。然而，这种抑制效应的大小从未被量化。作者在本研究中模拟了大量[S]的理论Q10变化，发现Q10和log10转换[S]之间的关系遵循

点击蓝字｜关注我们Content秸秆还田是提高土壤有机碳储量的重要农艺措施，秸秆降解是一个非常复杂的生物化学过程，其中间产物是土壤有机质的重要组分，这一过程受秸秆化学组分、土壤微生物与土壤理化性质等因素共同影响。秸秆碳氮向有机碳库的转化影响土壤有机碳的化学组分及土壤有机碳的稳定性。

点击蓝字｜关注我们Content生物多样性丧失是人类世维持生态系统稳定性和功能的主要挑战之一。碳固存是受生物多样性影响的关键生态系统功能。土壤有机碳（SOC）含量约为地表植被中有机碳含量的3倍，在生态系统碳固存和缓解全球气候变化中发挥着关键作用。研究表明，植物物种丰富度（PSR）下降与草原和森林的SOC储量减少有关。然而，由于SOC的复杂起源和组成，驱动PSR-SOC关系的机制尚未完全揭示，这限制了我们对PSR-SOC关系的普遍性、持久性和有效性的理解。本研究区位于中国东南部浙江省古田山国家级自然保护区内。2008年建立了27个30米×30米的配对研究区。PSR被确定为胸径大于10厘米的单株树的植物种类数量。作者使用生物标记物和土壤分馏来分离与植物（即木质素酚、轻组分和POM

点击上方蓝字关注“公众号”本文字数：1404字阅读时间：5分钟研究背景凋落物分解是陆地生态系统碳与养分循环的关键过程，此过程受气候和土壤生物的共同作用。全球变暖正在改变土壤生物介导的凋落物分解，特别是在对气候变化敏感的寒冷生境。处于常年低温的青藏高原高寒草甸生态系统，土壤生物的活性受低温限制。气候变暖会缓解这一限制，进而可能促进土壤生物对凋落物的分解。

点击蓝字｜关注我们Content生物多样性形成和维持机制是生态学核心科学问题之一。南极、北极和青藏高原统称为极地，代表着地球上最极端的环境，如低温、强紫外线等。极地地区极端环境极大限制了高等生物（如植物）的生长，但孕育了大量且独特的微生物，是研究微生物适应极端环境、生物多样性形成与维持机制的天然实验室。相较与全球非极地地区，极地地区土壤环境具有哪些特有和共有的微生物类群，其多样性特征及驱动机制等基础科学问题尚未明晰，阻碍了我们对全球生物多样性的深入理解及其对气候变化响应的预测。

土壤微生物的群落组成沿地热梯度的变化未改变其对温度的敏感性东北地理所在保护性耕作土壤微生物群落网络及装配机制研究取得进展GCB精选

Biology在线发表了华东师范大学生态与环境科学学院夏建阳教授团队崔二乾博士等题为“Soil

点击蓝字｜关注我们Content降水的季节分配格局在热带季风林的土壤养分动态中扮演着重要的角色。目前的研究表明，华南热带地区具有湿季时间整体后移（湿季推迟，DW）和湿季降雨增加（湿季增雨，WW）的季节性降水变化趋势。然而，该两种降水变化趋势对土壤养分动态有何种影响尚不明确。

点击蓝字｜关注我们Content氨气作为大气中主要的碱性气体，不仅是大气细颗粒物PM2.5污染的重要推手，更是大气氮沉降的重要贡献源。过去几十年来大气氨排放与农业生产活性氮过量使用密切相关，然而全球农业系统哪些作物或动物具有高氨排放潜力及农业氨排放如何影响全球氮沉降的时空格局尚不清楚。针对上述问题，兰州大学资源环境学院氮循环研究团队基于多源地理空间数据（包括农田施肥、畜牧业养殖、遥感活性氮浓度等）和区域统计数据，建立了自下而上的农业氨排放计算方法，开发了全球近四十年（1980-2018年）的长记录农业氨排放数据集。研究发现从1980年到2018年，全球农业系统（包括农田和畜牧业）氨排放量增加了78%，其中农田氨排放量增加了128%，畜牧业氨排放量增加了45%。全球三种主要作物（小麦、玉米和水稻）和四种主要动物（牛、鸡、羊和猪）占氨排放总量的70%以上（图1）。图1

点击上方蓝字关注“公众号”本文字数：1071字阅读时间：4分钟研究背景在全球尺度上，气候变暖通过提高初级生产力促进植物碳（植物凋落物、根系、根系分泌物）进入土壤，一方面可以增加或者维持现有的土壤有机碳（SOC）水平；同时，新鲜有机质的输入也可以加速土壤中原有机质的分解，这一现象称为激发效应（Priming

点击蓝字｜关注我们Content陆地生态系统可通过其碳汇功能有效吸收大气二氧化碳（CO2），减缓气候变暖。陆地生态系统固碳，既是基于自然的气候变化解决方案的重要组成部分，也是实现碳中和目标的最有效途径之一。我国幅员辽阔、生态系统多样，这使得基于“自下而上”的清查方法准确估算我国陆地碳汇面临诸多挑战。同时，《IPCC