图1 热带雨林原始林和次生林植物群落水平功能性状特征及其关键影响因子

图2 热带雨林原始林和次生林土壤微生物功能组成特征及其关键影响因子

图3 植物功能性状和资源策略对氮磷养分变化的响应及其对土壤微生物功能组成的级联效应

  全球氮沉降激增而磷沉降相对缓慢，由此引发土壤氮磷养分失衡的生态问题，这在“富氮缺磷”的热带森林中尤为凸显。植物会通过改变功能性状而调整资源获取策略来适应土壤养分的变化，土壤微生物则通过改变群落结构与功能组成来应对养分波动。然而，在土壤氮磷养分供给失衡的条件下，植物和土壤微生物群落水平上的响应特征及其内在关联仍存在研究空白。

  依托尖峰岭生态站平台，通过结合热带雨林60 ha大样地和160 km²公里网格样地植物、土壤与微生物监测数据的空间多变量分析与一个为期14年的原位养分添加实验开展研究，首次系统地揭示了磷限制的热带雨林土壤中营养诱导的植物功能性状和微生物群落变化特征，并深入探究了植被如何调节微生物群落对外源养分输入的响应。结果发现高氮低磷的营养环境促使热带雨林树木的叶片通常具有较低的养分含量和较高的干物质含量，从而引发叶片性状向保守型资源策略转变，这种植物性状的变化会选择性地招募丛枝菌根真菌和腐生真菌，而非外生菌根真菌，以促进磷的吸收。然而，土壤磷含量增加则导致植物性状向获取资源策略转变，表现为叶片磷含量、叶面积指数及性状多样性增加，同时土壤细菌K策略者和外生菌根真菌的相对丰度也随之增加。这些变化将进一步改变养分循环并影响土壤碳封存。研究结果增强了我们对热带森林植物适应土壤氮磷失衡机制的理解，为预测未来土壤养分条件变化情景下的微生物动态及其相关功能提供了理论支撑。

  相关研究成果以Plant Functional Traits Define Microbial Response to Nutrient Availability in Tropical Rainforest Soil为题发表在生态学顶级期刊《Global Change Biology》尖峰岭生态站陈洁副研究员为第一作者，李艳朋副研究员为共同第一作者，许涵研究员为通讯作者。尖峰岭生态站李意德研究员、陈德祥研究员和周璋副研究员对本研究做出了重要贡献，中国科学院华南植物园刘占峰研究员、澳大利亚西澳大学Hans Lambers教授和德国哥廷根大学Yakov Kuzyakov教授为论文提供了宝贵建议。该研究工作得到中国林科院优秀青年创新人才培育项目（CAFYBB2020QB003）和国家自然科学基（32371851）的资助。