中國西南喀斯特地區(qū)是全球重要的碳匯功能區(qū)，其獨特的生境條件和破碎化的生態(tài)系統(tǒng)結構，構成了該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的基礎。同時，近年來的持續(xù)氣候變化和社會經濟的快速發(fā)展加劇了土壤侵蝕、水土流失、生物多樣性喪失等諸多問題，進一步凸顯了喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性。近年來，針對喀斯特脆弱區(qū)的植被恢復工作受到廣泛關注。盡管已有研究證實植被恢復有助于提高土壤有機碳儲量和生物多樣性，但在恢復過程中，介導碳循環(huán)的微生物群落特征(如：多樣性、生活史策略、共生模式等)演變規(guī)律及其對土壤有機碳分解與穩(wěn)定的調控機制仍需進一步探討。

中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)生態(tài)水文研究組碩士生蔡曉毅，在導師劉文杰、朱習愛等指導下，針對西南喀斯特地區(qū)植被恢復的現(xiàn)實背景，選取耕地、草地、灌草地、半常綠闊葉林等作為研究對象，解析了植被恢復過程對土壤有機碳組分、理化性質、碳循環(huán)微生物群落結構及其功能基因的影響，探討了土壤碳循環(huán)過程的微生物調控機制。結果表明：1)植被恢復顯著提高了土壤有機碳及惰性有機碳含量，同時降低了溶解性無機氮含量和活性有機碳組分的比例;2)植被恢復過程中，土壤微環(huán)境的改變導致了碳循環(huán)微生物多樣性有所下降，但提高了微生物共生網絡的復雜性與穩(wěn)定性，微生物群落的生活史策略也由以r對策為主逐漸轉向以K對策為主;3)與恢復初期相比，后期微生物群落在碳養(yǎng)分獲取方式上發(fā)生了明顯的轉變，具體表現(xiàn)為參與碳固定和活性碳化合物降解的功能基因表達顯著降低，而參與惰性碳化合物降解的功能基因表達增強。此外，恢復過程中微生物生活史策略與碳獲取方式的轉變，有助于提升微生物群落的整體碳利用效率，并促進土壤有機碳的穩(wěn)定與固存。基于以上結果，該研究強調了在制定喀斯特地區(qū)退化植被生態(tài)恢復相關對策時，應充分地考慮土壤微生物群落特征及其所介導的碳循環(huán)途徑。

相關結果以Tradeoffs between microbial life-history strategies drive soil carbon cycling during revegetation in karst ecosystems: A metagenomic perspective為題，發(fā)表在Journal of Environmental Management期刊上。該研究得到了版納植物園“十四五”規(guī)劃、國家基金、云南省基金-重點等項目資助，感謝版納植物園公共技術中心、版納生態(tài)站的幫助。

喀斯特植被恢復過程中影響土壤碳循環(huán)的關鍵因素