河南封丘农田生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告盐碱地土壤生物多样性与生态系统多功能性研究取得进展
作者: 封丘站 更新时间: 2026-04-15
土壤盐碱化是当前全球面临的严峻环境挑战，严重危害生态系统健康。在盐碱化条件下，微生物多样性通常急剧下降，生态功能受到破坏。然而，目前关于在大空间尺度上盐碱土生物多样性与生态系统多功能性之间的关系尚不清楚，盐碱胁迫下微生物生活史策略如何调控生态系统多功能性并不明确。
针对上述科学问题，中国科学院南京土壤研究所封丘站张佳宝院士团队在四大盐碱区开展了大尺度调查。研究发现了交换性钠百分比（ESP）调控生物多样性与生态系统多功能性关系的两个关键阈值。在农田土壤中，生物多样性与生态系统多功能性关系转变的ESP阈值为13%；而在盐碱土中，相应的ESP阈值为44%。突破这些阈值后，土壤微生物群落结构发生根本性重组，真菌多样性对维持高盐碱胁迫下土壤生态系统功能具有关键作用。通过整合盐碱土和改良农田土壤的微生物功能性状，研究进一步揭示微生物群落沿ESP梯度表现出三种功能维度的适应性策略，即环境响应能力、代谢能力和养分循环能力。在低ESP农田土壤中，微生物的养分循环能力是生态系统多功能性的主要驱动力；而在高ESP盐碱土中，微生物的代谢能力成为影响多功能性的主要因素。基于以上结果，对盐碱地改良提出以下建议：一是采取改良措施将ESP降低至13%以下，以恢复微生物代谢活性；二是要重视真菌群落的保护与调控，如通过施用真菌菌剂和有机改良剂等方式提升真菌群落丰度，从而增强土壤生态系统功能。
上述成果发表在Global Change Biology期刊上，周桂香副研究员、陈林副研究员和马玲博士为论文第一作者，张佳宝院士和梁玉婷研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和小麦产业体系等项目资助。