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熱帶珊瑚島生態(tài)系統(tǒng)相對獨立且封閉，生境條件嚴酷，人工植被構(gòu)建往往難以持久維持，易發(fā)生退化，植被恢復(fù)與生態(tài)功能提升面臨嚴峻挑戰(zhàn)。因此，有效保障該類生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定與健康，促進具有自維持能力的近自然植物群落的構(gòu)建與恢復(fù)，成為亟待突破的關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問題。中國科學(xué)院華南植物園團隊基于我國熱帶珊瑚島的植被長期觀測樣地，選取草坪、防風(fēng)固沙林、防護林、公共綠地和行道樹五種典型人工植被，并以原生植被為生態(tài)恢復(fù)的參照，利用高通量測序、磷脂脂肪酸圖譜及共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)模型等技術(shù)，追蹤了植被恢復(fù)早期土壤微生物群落與土壤理化性質(zhì)的動態(tài)變化。研究顯示，盡管人工植被的構(gòu)建改善了土壤環(huán)境與養(yǎng)分條件，但在恢復(fù)早期（<2年），其土壤肥力、微生物生物量、酶活性及生物多樣性等關(guān)鍵指標，仍落后于原生植被，不同人工植被類型的恢復(fù)效率存在差異。研究揭示，土壤微生物在熱帶珊瑚島生態(tài)恢復(fù)過程中存在“分工協(xié)作”規(guī)律。在恢復(fù)初期，土壤真菌作為“先鋒部隊”，憑借其耐旱、耐鹽特性高效分解難降解有機質(zhì)，為植物定植創(chuàng)造條件，在穩(wěn)定微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮核心作用。隨著恢復(fù)進程推進，土壤細菌生物量逐漸增加，成為共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的“模塊樞紐”，通過促進碳、氮、磷等元素循環(huán)，承擔(dān)起維持生態(tài)系統(tǒng)長期功能與穩(wěn)定性的“主力軍”作用。研究進一步發(fā)現(xiàn)，無論是人工植被還是原生植被，土壤微生物均受到碳、磷養(yǎng)分的協(xié)同限制。這表明，養(yǎng)分供給不足，是制約微生物活性及生態(tài)恢復(fù)效率的瓶頸。基于上述成果，研究團隊提出針對性優(yōu)化策略。在植被構(gòu)建初期，可接種耐鹽真菌菌劑，加速難分解碳的轉(zhuǎn)化。在恢復(fù)后期，可采取“少量多次”方式補充易分解碳源，促進細菌功能群落的建立。同時，結(jié)合熱帶珊瑚島土壤高鈣低磷的特點，配施低劑量磷肥，精準緩解“碳磷雙限制”，提升恢復(fù)效率。未來，團隊將開展更長周期的監(jiān)測，評估不同恢復(fù)模式的可持續(xù)性，不斷完善熱帶珊瑚島生態(tài)恢復(fù)技術(shù)體系，為我國海島生態(tài)安全及全球脆弱生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)實踐提供科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《土壤生態(tài)學(xué)快報》（Soil Ecology Letters）上。研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然基金等的資助。論文鏈接熱帶珊瑚島不同類型人工植被土壤微生物共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與原始林的比較。熱帶珊瑚島人工植被向原生植被恢復(fù)過程中土壤微生物、土壤理化性質(zhì)、養(yǎng)分限制情況及微生物網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵物種動態(tài)變化概念圖。