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亮点：
揭示了林、灌、草等植被恢复模式下尾矿土壤团聚体尺度上资源分配和微生物代谢限制，强调了多样化植被覆盖和资源化学计量对退化尾矿恢复的重要性（图1）。![]()
图1 不同植被覆盖模式下土壤团聚体中微生物代谢
研究背景：
全球上万座尾矿库对生态系统安全和人类健康构成严重威胁。长期废弃的尾矿所遗留的重金属污染、养分匮乏、难利用等环境和生态问题限制着土壤微生物的新陈代谢，降低了土壤养分恢复和碳固存能力。因此，阐明金属尾矿区指标恢复措施如何影响土壤微生物的资源需求和代谢限制对于退化景观的生态恢复和可持续发展至关重要。生态酶化学计量理论框架下，植被恢复如何通过调节不同的资源限制来控制尾矿中的土壤微生物代谢？植被覆盖尾矿中土壤团聚体尺度中养分、重金属和微生物资源的分配如何影响微生物的代谢限制？这些问题的阐明有助于改善尾矿中的土壤微生物代谢过程，提高养分循环速率，促进脆弱生态系统的可持续发展。
研究结果：
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图2 不同植被覆盖模式下土壤团聚体中微生物资源限制特征
为期五年的植被恢复显著增加了土壤团聚体中碳和氮的浓度及其化学计量比，但这些增加并未转化为微生物生物量及其化学计量比的增加。植被恢复后，土壤团聚体中碳和磷循环相关的胞外酶活性大幅增加，其中土壤大团聚体（>0.25 mm）中胞外酶活性的增加最为明显。基于生态酶化学计量的矢量模型的结果表明，土壤微生物代谢受到碳和磷元素的共同限制，这种限制在土壤微团聚体（<0.25 mm）中最明显（图2）。而且，微生物资源限制在单一植被覆盖模式下加剧，但在多样化植被覆盖模式下减轻。植被恢复中的土壤养分化学计量比控制了微生物的资源限制，掩盖了重金属的影响（图3）。研究结果强调，通过植被重建可优化土壤团聚体中的资源配置，增强尾矿中的微生物新陈代谢，且实施多样化植被覆盖是改善污染胁迫下退化地貌生态发展的可行策略。
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图3 土壤团聚体中微生物资源限制的驱动因素
以上研究成果以“Diversified Vegetation Cover Alleviates Microbial Resource Limitations
within Soil Aggregates in Tailings”为题发表在生态环境领域著名期刊Environmental Science & Technology上。鞠文亮（现清华大学博士生）为论文第一作者，方临川教授为通讯作者，共同作者包括西班牙全球生态研究所Dr. Jordi Sardans和Prof. Josep Peñuelas教授，中国科学院成都山地灾害与环境研究所邴海健研究员，贵州大学王杰博士，中国科学院西北生态环境资源研究院马登科、范桥辉研究员，柏林自由大学崔勇兴博士，山西农业大学段成娇博士和斯德哥尔摩大学黎先坤博士。该研究得到国家自然科学基金区域联合重点项目（U21A20237）等资助。
论文链接:
https://doi.org/10.1021/acs.est.4c06081
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