Page 52 - 《广西植物》2025年第3期
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４ ３ ２                                  广  西  植  物                                         ４５ 卷
            ２０１７)ꎮ 在应对全球“ 双碳” 目标的背景下ꎬ植物－                       则受到磷的限制ꎬ在恢复中期则是 Ｎ 和 Ｐ 的共同
            土壤－微生物三者之间的耦合关系在 ＳＯＣ 的形成、                          限制(Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎮ 此外ꎬ在岩溶地区的植
            稳定与长期储存中发挥了关键作用ꎮ                                   被恢复过程中ꎬＮ 不仅促进土壤 ＳＯＭ 的固存、影响
                 研究者提出“土壤微生物碳泵”(ＭＣＰ) 和土壤                       植物的生产力ꎬ而且在 Ｎ 供应超过植物与微生物

            矿物碳泵(ＭｎＣＰ)的概念ꎬ这两个系统在土壤 ＳＯＣ                         需求时ꎬ打破了 Ｃ 与 Ｎ 循环之间的耦合状态ꎬ导致
            的稳定和固存过程中相互连接并互补ꎬ它们不仅                              Ｎ 的淋溶ꎬ进而对岩溶地区生态系统的稳定性与

            可以同时发生ꎬ而且在功能上也是并行的( 图 １)                           功 能 构 成 潜 在 威 胁 ( Ｆｒａｎｃｅｓｃａ Ｃｏｔｒｕｆｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ
            (肖可青等ꎬ ２０２４ꎻ 朱雪峰等ꎬ ２０２４)ꎮ ＭＣＰ 主要                   ２０２１)ꎮ 在土壤中 Ｃ、Ｎ、Ｐ 之间的相互作用是高度
            描述微生物通过体外修饰( 如酶解、化学转化) 和                           交织的ꎬ尽管越来越多的研究结合 ＭＣＰ 理论探讨
            体内周转(如微生物细胞的合成与分解) 将植物残                            岩溶地区土壤 ＳＯＣ 固存过程的驱动因素ꎬ但关于
            体一部分转化为微生物源 ＳＯＣꎬ另一部分直接转                            岩溶地区土壤 Ｎ、Ｐ 固存模型至今尚未建立ꎮ
            化为土壤中的植物源 ＳＯＣꎬ为土壤碳库的构建提
            供基础(Ｌｉａｎｇ ＆ Ｚｈｕꎬ ２０２１)ꎮ 这一过程不仅增加                   ６  展望
            土壤 ＳＯＣ 的储量ꎬ而且还通过改善土壤结构、提高
            土壤肥力等方式ꎬ进一步促进土地生态系统的健                                  本文重点探讨了岩溶地区土壤微生物群落的
            康和可持续性( Ｇｈｏｌａｍｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７ꎻ Ｘｉａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ         影响因素ꎮ 具 体 而 言ꎬ分 析 了 植 被 恢 复、地 质 背
            ２０１９)ꎮ 在土 壤 ＭｎＣＰ 系 统 中ꎬ 土 壤 矿 物 通 过 吸              景、土壤理化性质、土壤动物等因素如何直接或间
            附、包藏、聚集、氧化还原反应和聚合等非生物过                             接地作用于岩溶地区土壤微生物群落ꎮ 鉴于土壤
            程ꎬ将不稳定的 ＳＯＣ 转化为更稳定的有机无机复                           微生物对环境变化具有高度的敏感性ꎬ因此对岩
            合体ꎬ最终以 ＭＡＯＣ 的形式储存在土壤碳库中( 肖                         溶生态系统实施长期、系统的监测与研究显得尤
            可青等ꎬ ２０２４)ꎮ 这些非生物过程通过降低 ＳＯＣ                        为重要ꎮ 这不仅有助于深化对岩溶地区生态系统
            的浓度、形成微生物难以利用的有机矿物质或限                              中地上与地下生态过程如何影响微生物群落及其
            制水解酶的功能ꎬ从而有效降低 ＳＯＣ 的可用性ꎮ                           反馈机制的理解ꎬ而且也为制定科学合理的生态
            ＭｎＣＰ 和 ＭＣＰ 能在矿物溶解和电子传递过程中ꎬ                         保护与恢复策略提供了坚实的理论基础ꎮ 然而ꎬ
            通过矿物－微生物相互作用实现耦合ꎬ这种协同作                             当前关于岩溶地区土壤微生物影响因素的研究尚
            用体现了 ＳＯＣ 固存的连续性和动态性ꎬ对于维持                           处于初级阶段ꎬ仍有许多关键科学问题亟待广泛
            土壤碳库的平衡和稳定至关重要ꎬ进而对全球碳                              而深入的探索ꎮ
            循环和气候变化产生影响ꎮ 此外ꎬ微生物分泌的                             ６.１ 解析岩溶土壤团聚体层面微生物的分布规律
            胞外聚合物质(ＭＣＰ 的组分)与 ＭｎＣＰ 的粘接效应                            通过研究不同粒径土壤团聚体中微生物群落
            共同加 强 土 壤 中 ＳＯＭ 和 矿 物 质 的 聚 合ꎮ 尽 管                 的组成、多样性及其空间分布特征ꎬ为揭示土壤微
            ＭＣＰ 对 ＳＯＣ 的贡献以及不同粒径团聚体及粉粒 /                        环境与微生物群落的相互作用机制提供新视角ꎮ
            黏粒结合态 ＳＯＣ 含量已经可以量化评估ꎬ但在岩                           未来研究应重点关注岩溶土壤微域环境中微生物
            溶地区ꎬＭＣＰ 与 ＭｎＣＰ 在 ＳＯＣ 转化和固存过程中                      空间异质性的分布机制ꎮ 因此ꎬ建议采用显微荧

            的相对贡献和交互机制仍需深入系统研究ꎮ                                光示踪技术与高通量测序相结合的方法ꎬ系统地
                 同时ꎬ研究者也发现土壤化学计量比在很大                           阐明不同粒径团聚体中微生物群落的组装规律及
            程度上决定植物和土壤微生物的养分有效性ꎬ并                              其功能分化特征ꎮ 尤其是探讨碳酸盐岩母质风化
                                                                         ２＋
            进一步反映了岩溶生态系统的功能( Ｚｈｅｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ                     过程中ꎬＣａ ￣ＳＯＣ 共沉淀作用对微生物膜形成的
            ２０２１)ꎮ 目前ꎬ关于生态化学计量学组成对土壤                           调控效应ꎬ以及岩溶裂隙网络导致的水分运移格
            ＭＣＰ 功能驱动机制的研究仍有不足ꎬ仅少量研究                            局如何通过氧化还原梯度驱动好氧 / 厌氧微生物
            关注土壤化学计量比如何调控微生物对不同元素                              的区室化分布(Ｌｅｈｍａｎｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２０)ꎮ 此外ꎬ应建
            的代谢需求ꎬ进而影响微生物生物量及其死亡残                              立团聚体稳定性－微生物多样性－胞外聚合物分泌
            体的积累(朱雪峰等ꎬ ２０２４)ꎮ 在岩溶退化生态系                         量的定量响应模型ꎬ为脆弱生境下土壤固碳增汇
            统的恢复初期ꎬ主要受到氮的限制ꎬ而在演替后期                             提供理论支撑ꎮ
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