7月30日，中国林业科学研究院亚热带林业研究所人工林生态研究团队在《自然》旗下期刊《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）在线发表研究论文，量化了外源肥料添加对根际和非根际土壤化学及微生物性质的影响程度，为全球变化背景下农林系统施肥管理策略的制定提供重要参考。

根际对肥料添加的响应。中国林科院亚林所供图

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在全球环境变化日益加剧的背景下，土壤作为生态系统核心组成部分，其抵抗力成为衡量生态系统稳定性的关键指标。植物根际释放的根系分泌物（如根系渗出物、黏液等）通过调控碳、氮、磷等元素的微生物转化过程，塑造出区别于非根际土壤的化学与微生物环境。

这一由根系供碳驱动的耦合机制，不仅稳定了土壤结构，还支撑了养分循环和土壤食物网的运行，有助于缓冲外界干扰。然而，由于微生境异质性高、根系系统复杂等因素，根际与非根际土壤在环境压力下的响应差异及其内在机制尚不清晰。

该团队依托国家林草局华东沿海防护林生态站长期氮沉降实验平台，初步探明，相较于非根际土壤，水杉人工林根际碳氮磷计量特征对长期氮沉降的响应强度更大。

在此基础上，依托全球7606组观测数据发现，根际土壤对施肥的响应变化幅度更大而响应变异性更小，响应斜率始终低于1，表明根际土壤对外源肥料添加的抵抗力更强。

进一步分析指出，施用有机—无机肥可在增强土壤养分供应的同时维持较高的微生物活性与多样性，从而放大了根际与非根际土壤间的抗扰差异。

研究揭示了不同施肥方式在调控土壤微环境稳定性中的协同机制，为农林系统中施肥管理优化与土壤健康维护提供了理论支撑。

亚林所助理研究员童冉为第一作者，亚林所研究员吴统贵、德国哥廷根大学教授Yakov Kuzyakov为论文通讯作者。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s43247-025-02567-9