青藏高原高寒草地生態系統對人為干擾極為敏感，過度放牧和工程建設常導致草地退化。草皮移植（即剝離原生草皮并異地回鋪）是生態修復的關鍵技術，但在草皮臨時堆疊存放和回鋪過程中，土壤微生物功能群落的響應機制及其對生態系統多功能性的影響尚不明確，制約了恢復效果的提升。

針對這一科學問題，中國科學院成都生物研究所退化土壤生態功能恢復創新團隊博士研究生李瑞軒在龐學勇研究員指導下，以青藏高原東部高寒草地為研究對象，通過高通量測序、生態網絡分析及功能性狀預測等技術，系統探究了草皮堆疊（分上、中、下三層）與回鋪過程中微生物功能群落的演變規律及其驅動機制。研究發現：（1）草皮堆疊顯著削弱土壤多功能性：堆疊草皮的土壤資源（如溶解性有機碳、氮）、酶活性及微生物生物量較自然草地下降，其中底層草皮因缺氧和資源限制受損最嚴重（微生物生物量碳降低66%），且微生物生態位寬度擴大與重疊加劇，反映競爭壓力增強。（2）微生物功能性狀主導恢復進程：與傳統認知相反，微生物分類多樣性并非多功能性的關鍵驅動因子。細菌的"資源獲取策略"（A策略，如胞外酶合成）與多功能性呈正相關，而真菌功能群（腐生菌、病原菌）的冗余則抑制功能恢復?；劁伜髢H表層草皮因接近大氣環境及根系分泌物作用，細菌A策略部分恢復，帶動多功能性提升。（3）植被-微生物互作強化恢復效果：回鋪草皮表層的植物多樣性（香農指數恢復至2.5）和主根生物量與土壤多功能性呈顯著正反饋（R2=0.6–0.7），證實植物通過調控微生物生態位分配促進生態系統功能修復。該研究揭示了高寒草地恢復中微生物功能性狀（而非多樣性）的核心作用，提出優化草皮移植技術的關鍵措施，如限制堆疊高度（減輕底層缺氧）、縮短堆存時間、強化表層微生物A策略功能，為提升高寒生態系統恢復效率提供了新思路。

相關研究結果于近日以“ Microbial functional groups govern soil multifunctionality during alpine grassland restoration via turf transplantation”為題，發表于經典期刊Catena上。成都生物研究所博士研究生李瑞軒為論文第一作者，龐學勇研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金和西藏自治區科技項目等聯合資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109269

圖1 堆疊草皮和回鋪草皮對土壤多功能性的影響

圖2 堆疊草皮和回鋪草皮與細菌和真菌在門水平上的關系。堆疊草皮中細菌的相對豐度（a）和回鋪草皮中細菌的相對豐度（b）。堆疊草皮中真菌的相對豐度（c）和回鋪草皮中真菌的相對豐度（d）

圖3 堆疊草皮和回鋪草皮中微生物功能特征的變化

圖4 由微生物生態位控制的微生物功能群對回鋪草皮中土壤多功能性的影響