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近日，中國科學院華南植物園研究員魯顯楷團隊，從微生物代謝養(yǎng)分限制的視角，揭示了島礁生態(tài)系統(tǒng)恢復中植被種植模式的優(yōu)化策略。土壤微生物在陸地系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)中扮演著關鍵調(diào)控作用。微生物代謝限制特征，反映了其資源需求與營養(yǎng)物質(zhì)供給之間的平衡，對環(huán)境變化響應敏感。熱帶島礁生態(tài)系統(tǒng)通常具有高鹽、高堿、貧瘠、持水能力差等特點，阻礙了支撐植被生長的微生物學過程，導致植被恢復面臨挑戰(zhàn)。因此，選擇適宜的恢復模式成為亟需解決的科學問題。團隊針對熱帶珊瑚島脆弱生態(tài)系統(tǒng)，聚焦在微生物養(yǎng)分代謝限制，探討其對不同植被恢復模式的響應機制。該研究依托長期觀測樣地，分析了不同植被恢復模式下（無植被、單一種植和混合種植）的土壤酶化學計量特征，并運用酶化學計量和矢量模型，解析了土壤微生物代謝限制狀況。研究發(fā)現(xiàn)，熱帶珊瑚島土壤養(yǎng)分是調(diào)控微生物代謝限制的主導因素，微生物代謝主要受碳和氮可利用性的強烈限制，而磷并非限制因子。研究進一步發(fā)現(xiàn)，單一種植模式（如抗風桐）比混合種植模式更能適應養(yǎng)分限制的島礁環(huán)境。基于研究結果，團隊提出，在生態(tài)系統(tǒng)演替初期，因土壤養(yǎng)分貧乏，宜優(yōu)先采用以抗風桐等為代表的單一物種種植模式，以快速建立先鋒植被并有效改善土壤養(yǎng)分狀況。待養(yǎng)分積累達到微生物代謝需求閾值后，逐步引入混交模式，通過物種互補效應，提升生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性及穩(wěn)定性。該研究從微生物角度回答了熱帶珊瑚島生態(tài)系統(tǒng)恢復如何選擇植被種植模式的問題，為我國海島生態(tài)系統(tǒng)恢復與實踐提供了科學依據(jù)。相關成果發(fā)表在《土地退化與發(fā)展》（Land Degradation & Development）上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃項目等的資助。論文鏈接土壤性質(zhì)、土壤養(yǎng)分以及微生物性質(zhì)對微生物養(yǎng)分限制的主要影響途徑