土壤微生物的碳、氮、磷资源限制深刻影响生物地球化学循环和生态系统功能。然而，其驱动因素和机制，特别是在大空间尺度上，尚不完全清楚。岩性作为基本成土因素，对土壤地球化学性质和养分有效性具有重要影响，但其对微生物资源限制的调控作用尚不明确。
近日，中国科学院亚热带农业生态研究所李德军团队在这一领域取得新进展。基于西南亚热带森林（石灰岩与碎屑岩两种岩性）的酶化学计量分析，揭示了岩性而非气候是调控微生物资源限制的主要驱动因子。石灰岩土壤微生物趋向于氮限制或氮-磷共限制，而碎屑岩土壤微生物受碳和磷限制。岩性通过影响土壤地球化学性质和微生物群落特征间接调控限制格局，为理解岩性驱动的土壤碳固存机制提供了新视角。
基于西南亚热带森林（石灰岩与碎屑岩两种岩性）的酶化学计量分析发现，石灰岩土壤中碳、磷获取酶活性显著低于碎屑岩土壤，而氮获取酶活性显著更高。向量分析表明，石灰岩土壤微生物受氮限制或氮-磷共限制，碎屑岩土壤微生物则受碳和磷限制。随机森林分析识别出可溶性有机碳、真菌/细菌比、pH和钙是微生物资源限制的主要预测因子。结构方程模型进一步揭示，岩性通过影响土壤地球化学性质（钙、pH、铁等）及植物-微生物特征间接调控微生物资源限制格局。这些发现表明，在亚热带森林中，岩性而非气候是调控微生物资源限制的主导因子，为理解岩性驱动的土壤碳固存机制提供了关键见解。
本研究聚焦西南亚热带森林，在传统气候因子研究基础上揭示了岩性而非气候是调控微生物资源限制的主导因子，且该土壤中的微生物并非传统的碳或磷限制，而是趋向氮限制或氮-磷共限制。这一发现强调了在预测土壤碳动态时需整合岩性驱动的微生物代谢格局，以提高全球变化下碳循环模型的准确性。该成果已发表在Catena期刊，第一作者为肖孔操副研究员，标题为Lithological controls on soil microbial resource limitation in subtropical forests of southwest China。
西南亚热带森林中岩性对微生物资源限制和土壤有机碳固存调控作用的概念框架图