西北高原所揭示植物-微生物季节性耦合调控高寒草地土壤碳转化与有机碳持留

青藏高原高寒草地是重要的陆地碳库，其土壤有机碳的形成与持留对全球碳循环及气候变化具有重要意义。然而，高寒草地生长季短、水热条件季节性变化显著，植物碳输入与微生物活动之间的时间匹配关系及其对土壤有机碳积累的影响尚不明确。针对这一科学问题，中国科学院西北高原生物研究所高寒生态监测与可持续发展研究团队以青海省贵南县高寒草地为研究对象，通过分析不同季节和土壤深度的氨基糖、木质素酚及土壤理化和微生物指标，结合随机森林、方差分解和偏最小二乘路径模型，探究植物源碳与微生物源碳的季节性变化特征及其与土壤有机碳积累的关系。

研究表明，高寒草地土壤有机碳的形成与持留不仅取决于植物碳输入量，还与植物碳输入和微生物转化能力之间的季节性耦合密切相关。生长季内植物碳输入与微生物活动高度匹配的关键时期，可能是促进微生物源碳形成及其后续持留的重要时间窗口。该研究从季节性植物–微生物耦合的角度深化了对高寒草地土壤碳积累过程的认识，为理解气候变化背景下青藏高原草地土壤碳循环及碳汇动态提供了新的科学依据。

该研究成果以 Seasonal Plant-microbial Coupling Regulates Carbon Transformation Pathways and Soil Organic Carbon Persistence in Alpine Grasslands 为题发表在 CATENA。西北高原所已毕业硕士研究生李娜为第一作者，赵娜副研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（32501449）、青海省科技支持计划（2025- NK -115）及中国博士后科学基金（2025T180727）共同资助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0341816226007381

青海省贵南县采样点的位置及季节性植被状况。（a）采样点的地形分布及位置；颜色表示海拔（米）。（b）2023年5月、8月和11月采样期间采样点的植被状况

5月（a）、8月（b）和11月（c）土壤有机碳（SOC）的季节性积累路径

高山草甸微生物介导的碳转化及土壤有机碳（SOC）组分的季节性动态概念框架图