近日，中国科学院华南植物园研究员刘占锋与博士吴文佳受邀在《全球变化生物学》发表特邀评论文章。该文章聚焦最新研究动态，对土壤食物网在调控土壤有机碳稳定过程中的关键作用进行了系统评述，建议将土壤食物网结构纳入土壤碳循环理论体系，推动传统以微生物为核心的碳固存理论向多营养级协同调控框架转变，为深入理解生态系统碳汇形成机制提供了全新的理论视角。

土壤食物网调控土壤碳汇形成机制示意图。研究团队供图

土壤有机碳库作为陆地生态系统中规模最大的碳库，其储量约为大气碳库的三倍，在调节全球气候变化、维持生态系统稳定方面扮演着至关重要的基础性角色。长期以来，国际学术界主要从微生物分解、碳利用效率以及矿物保护等层面阐释土壤碳固存机制，并构建了经典的“微生物效率-基质稳定”理论框架。然而，此次发表的评论文章指出，现有理论体系过度聚焦于微生物代谢过程，对土壤动物及其构成的食物网结构在碳循环中的调控作用重视不够，极有可能低估了地下多营养级生物相互作用对碳稳定形成路径的影响。

文章针对Du等在《全球变化生物学》上发表的研究成果展开了综合评述。该研究基于青藏高原两个长期生态演替序列，借助分子生物学与食物网结构分析技术发现：随着生态系统的恢复与演替进程推进，土壤食物网结构从简单逐渐向复杂演变，高营养级捕食者的比例逐步增加。这种结构变化对微生物碳分配与周转路径产生了显著影响，促使更多碳以微生物残体的形式得以积累。而微生物残体被公认为是形成长期稳定土壤有机碳的重要来源。

评论文章进一步深入剖析指出，土壤食物网对碳固存的调控具有显著的阶段依赖特征。在初级演替阶段，由于养分受限，食物网通过增强微生物周转来促进残体形成，进而提高碳的稳定性；而在次生演替阶段，食物网则更多地通过调节微生物碳同化与代谢分配来影响碳稳定路径。这一研究成果表明，土壤动物不仅深度参与碳循环过程，而且通过调控微生物碳转化机制，对碳稳定形成方式产生重要影响，是调控土壤碳汇形成的关键生物驱动因素。

基于上述研究，作者提出，应在现有的土壤碳循环理论中引入食物网调控维度，将“微生物中心”理论框架拓展为“多营养级协同调控”理论体系。这一理论整合有助于显著提升对生态系统碳汇形成机制的预测能力，对于人工林质量提升、退化生态系统恢复以及在全球气候变化背景下开展生态系统碳汇管理具有重要的理论意义和实际应用价值。

值得一提的是，中国科学院华南植物园广东鹤山森林生态系统国家野外科学观测研究站作为中国生态系统研究网络和国家野外科学观测研究网络的重要成员站，长期围绕南亚热带森林生态系统恢复与碳汇形成机制开展系统研究，在地面-地下生态过程耦合与土壤碳稳定机制方面形成了独特的研究特色。此次发表的特邀评论文章，进一步彰显了该站在恢复生态学与生态系统碳汇理论研究领域的持续学术影响力。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/gcb.70726