在国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等项目资助下，中国科学院华南植物园研究员侯恩庆团队成功揭示了全球变化背景下植物输入驱动球囊霉素介导的土壤碳固存机制。相关成果于近日发表于《功能生态学》（Functional Ecology）。

论文第一作者、中国科学院华南植物园副研究员罗先真介绍，球囊霉素相关土壤蛋白是丛枝菌根真菌分泌的关键代谢产物，因其对维持土壤有机碳稳定具有重要作用，被形象地誉为“超级胶水”。然而，在全球气候变化的宏大背景下，这一关键蛋白在全球尺度上的动态响应情况此前尚未得到量化研究。

为填补这一研究空白，研究人员开展了全球陆地生态系统的大规模整合分析，共纳入529项研究，系统评估了氮磷添加、气候变暖、二氧化碳浓度升高、干旱以及森林恢复等七大全球变化因子对球囊霉素相关土壤蛋白的影响。研究结果显示，生物与养分因子对球囊霉素相关土壤蛋白的作用远超气候因子。其中，森林恢复对球囊霉素相关土壤蛋白的提升效果极为突出，使易提取球囊霉素相关土壤蛋白和总球囊霉素相关土壤蛋白分别大幅增长49%和65%。

在养分添加方面，氮、磷及其共同添加能够通过缓解土壤中的养分限制状况，刺激植物增加碳输入，同时促进真菌生长，进而使球囊霉素相关土壤蛋白含量提升3.1%-13.4%。令人意外的是，二氧化碳浓度升高、增温和干旱等因素对球囊霉素相关土壤蛋白库的影响在统计学上几乎可以忽略不计。

为进一步探究影响球囊霉素相关土壤蛋白变化的核心因素，研究人员运用机器学习与结构方程模型进行双重验证，结果表明植物碳输入和丛枝菌根真菌活性是调控球囊霉素相关土壤蛋白变化的关键因素。球囊霉素相关土壤蛋白的增加具有双重作用：一方面，它直接为土壤有机碳库贡献了更多的碳；另一方面，它通过胶结土壤颗粒，提高土壤团聚体的稳定性（平均重量直径增加），间接固定了更多的碳。

该研究证实，在全球环境变化的大背景下，通过实施森林恢复措施以及优化养分管理策略，能够强化“植物-菌根”之间的相互作用，提高球囊霉素相关土壤蛋白的产量，进而成为提升土壤碳固存潜力的有效途径。这一研究成果为应对全球气候变化、增强土壤碳汇功能提供了重要的理论依据和实践指导。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/1365-2435.70256