近日，我校地理与海洋研究院肖霜霜副研究员在喀斯特生态系统植被恢复与土壤碳循环研究方面取得新进展，相关成果以“Vegetation restoration is associated with soil microbial community reassembly and necromass carbon accumulation via calcium mediation in a degraded karst ecosystem”为题，在国际学术期刊Catena（中国科学院一区Top期刊）在线发表。南宁师范大学为论文第一完成单位。该论文由我校地理与海洋研究院、北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室、广西地表过程与智能模拟重点实验室，与中国科学院亚热带农业生态研究所、中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究平台等单位合作完成。肖霜霜副研究员为论文第一作者，中国科学院亚热带农业生态研究所张伟研究员为通讯作者，我校陈武荣、毛兵及中国科学院亚热带农业生态研究所王克林研究员共同参与研究。

喀斯特地区土壤发育浅薄、生态环境脆弱，长期农业利用易导致土壤退化和石漠化。植被恢复是提升退化喀斯特生态系统土壤质量和碳汇功能的重要途径。微生物残体碳是土壤有机碳的重要来源，其形成与积累受到植被类型、土壤养分、微生物群落结构及矿物相关过程等多重因素影响。喀斯特土壤中钙含量较高，交换性钙可能通过影响土壤理化环境、微生物群落结构及微生物来源有机质保存过程，参与调控土壤碳积累。因此，阐明植被恢复下微生物残体碳积累及其钙介导机制，对于认识喀斯特生态系统恢复过程中的土壤碳汇形成具有重要意义。

该研究依托广西环江喀斯特生态系统长期恢复样地，选取耕地、牧草地、自然恢复灌丛、人工林和成熟林等典型植被类型，结合土壤理化性质测定、微生物高通量测序、氨基糖分析、共现网络分析、随机森林和结构方程模型等方法，系统评估了21年植被恢复对土壤微生物群落重组、微生物残体碳积累及其主要驱动机制的影响。

研究结果表明，植被恢复显著改善了喀斯特退化生态系统土壤碳氮养分状况，促进了土壤微生物群落重组，并提高了微生物残体碳积累。其中，自然恢复灌丛和人工林显著提高了细菌群落多样性，并增强了细菌共现网络复杂度，表明植被恢复有助于促进土壤细菌群落重组。人工林表现出较强的微生物残体碳积累潜力，自然恢复灌丛则对微生物群落重组和生态系统恢复具有重要作用。研究还发现，真菌残体碳对土壤有机碳的贡献普遍高于细菌残体碳，说明真菌来源碳在喀斯特土壤有机碳积累过程中具有重要贡献。

进一步分析表明，土壤有机碳、全氮、有效底物和交换性钙是影响微生物群落结构及微生物残体碳积累的关键因子。结构方程模型结果显示，交换性钙与微生物残体碳积累存在直接和间接关联：一方面，交换性钙可能通过阳离子桥联等物理化学过程参与微生物来源有机质保存；另一方面，交换性钙也可能通过影响土壤碳氮养分状况和微生物群落组成，间接调控微生物残体碳形成。该研究从“植被恢复—微生物群落重组—微生物残体碳积累—钙介导机制”角度，揭示了退化喀斯特生态系统土壤碳积累的微生物学过程。

该成果为喀斯特石漠化治理、植被恢复模式优化及区域生态系统碳汇功能提升提供了科学依据，也为进一步认识喀斯特土壤中钙介导的微生物来源碳积累机制提供了新的研究视角。

该研究得到广西自然科学基金项目（2025GXNSFAA069997）和广西科技计划项目（桂科LT2600640025）的资助。

论文信息：

Xiao, S., Chen, W., Zhang, W., Mao, B., Wang, K., 2026. Vegetation restoration is associated with soil microbial community reassembly and necromass carbon accumulation via calcium mediation in a degraded karst ecosystem. Catena 272, 110353.

论文全文链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2026.110353