发布日期：2026-06-12
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草地生态系统储存着全球10~30%的土壤有机碳，其中近一半（约47%）来源于微生物残体。因此，草地土壤微生物源碳的动态对全球气候具有重要影响。作为一种广泛运用的草地管理方式，围栏封育（Grazing exclusion）可有效促进土壤有机碳的固持，且该过程与微生物残体碳的积累存在密切关联。然而，现有研究多集中于温带草地，针对高寒草地生态系统，围栏封育对土壤微生物残体碳的影响仍知之甚少。
围绕这一科学问题，实验室研究人员依托国家土壤质量玉树观测实验站，以站内退化高寒草地、围封4年高寒草地和围封12年高寒草地为研究对象，采用酸水解法测定了土壤微生物残体的生物标志物——氨基糖，解析了围封后微生物残体碳的变化特征及其对土壤有机碳的相对贡献，探究了调控微生物残体碳动态的关键因子。
研究结果表明，围封后高寒草地土壤有机碳含量提升了58~82%，其中围封12年的增幅达显著水平。尽管微生物残体碳与真菌残体碳在围封后呈现上升趋势，但该变化并不显著。相比之下，细菌残体碳在围封前4年保持稳定，之后随围封年限延长而显著增加。微生物残体碳的动态与土壤团聚体平均重量直径、田间持水量、土壤容重及微生物生物量碳呈正相关，表明土壤结构的改善和微生物活性的增强是驱动微生物残体碳积累的关键因素。此外，围封后微生物残体碳在土壤有机碳中的比例有所下降，且该指标与植物生物量呈负相关，预示着在围封条件下，植物残体的输入在一定程度上稀释了微生物残体对土壤有机碳固持的相对贡献。
图1 不同围封年限下土壤微生物残体碳含量及其在土壤有机碳中占比特征
图2 土壤微生物残体碳与植物生物量、土壤理化性质及微生物生物量碳的关系
图3 围封调控高寒草地土壤微生物残体碳的概念模型
相关成果以“Effects of grazing exclusion on soil microbial necromass carbon in a Tibetan alpine grassland”为题发表在英国土壤学会（British Society of Soil Science）主办国际学术期刊《European Journal of Soil Science》，国家重点实验室刘翔教授为论文第一作者，田丽慧教授为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（32401448，42067070）、青海省自然科学基金（2024-ZJ-734）和青海大学生态学一流学科创新研究项目（2026-ST-03）的资助。
Liu, X., Ma, Z., Sun, M., Yuan, H., An, Z., Shi, H., Hasi, B., Tain, L., 2026. Effects of grazing exclusion on soil microbial necromass carbon in a Tibetan alpine grassland. European Journal of Soil Science, 77: e70361.
论文链接：https://doi.org/10.1111/ejss.70361
