高德才、崔勇兴在《Nature Communications》发文揭示土壤微生物氮磷利用效率的全球格局与驱动机制

背景：在全球氮、磷养分普遍限制生态系统生产力的背景下，土壤微生物的氮、磷利用效率（NUE和PUE）是调控碳、氮、磷循环的关键功能性状，但其全球分布格局与驱动机制因研究手段局限而长期未能量化。研究目的：针对这一科学瓶颈，本研究通过整合全球265项研究，采用生态酶化学计量模型估算NUE和PUE，结合随机森林算法整合环境变量，旨在首次绘制全球土壤微生物养分利用效率的高分辨率地图并揭示其驱动机制。结论：研究发现微生物NUE均值（0.60）几乎是PUE（0.35）的两倍，土壤有机碳是核心驱动因子。NUE呈现明显的纬度梯度格局，热带/亚热带地区显著高于寒带/苔原地区，这与传统假设相反，反映了微生物在生长与养分获取之间的权衡策略。PUE未表现出纬度格局，受局域因素主导。该研究首次在全球尺度量化了微生物养分利用效率的格局与驱动机制，为地球系统模型提供了关键参数，并为制定可持续氮管理策略奠定了科学基础。