新研究揭示热带珊瑚岛生态恢复的微生物途径

　　在国家重点研发计划、国家自然基金等项目的资助下，中国科学院华南植物园研究员刘占锋团队研究揭示了热带珊瑚岛生态恢复过程中独特的微生物作用机制——真菌“先锋开路”，细菌“稳固后方”。相关成果近日发表于《土壤生态学快报》（Soil Ecology Letters）。

　　热带珊瑚岛人工植被向原生植被恢复过程中土壤微生物、土壤理化性质、养分限制情况及微生物网络关键物种动态变化概念图。研究团队供图

　　热带珊瑚岛生态系统具有相对独立且封闭的特点，其生境条件严苛，常受高温、强光、高盐、季节性干旱等气候因素影响。同时，该系统生物种类较为单一，结构简单，自我调节能力弱，稳定性差。在此环境下，人工植被构建往往难以长久维持，极易发生退化，植被恢复与生态功能提升面临严峻挑战。

　　因此，如何有效保障此类生态系统的稳定与健康，推动具有自维持能力的近自然植物群落构建与恢复，已成为推进我国海洋生态文明建设、维护海岛生态安全过程中亟待解决的关键科学与技术难题。

　　针对上述问题，研究人员依托我国热带珊瑚岛的植被长期观测样地，选取草坪、防风固沙林、防护林、公共绿地和行道树五种典型人工植被类型，并以原生植被作为生态恢复的参照标准。通过综合运用高通量测序、磷脂脂肪酸图谱及共现网络模型等先进技术，系统追踪了植被恢复早期土壤微生物群落与土壤理化性质的动态变化。

　　研究结果表明，尽管人工植被的构建在一定程度上改善了土壤环境与养分条件，但在恢复早期（<2年），其土壤肥力、微生物生物量、酶活性及生物多样性等关键指标仍显著低于原生植被。此外，不同类型人工植被的恢复效率存在明显差异：草地和行道树区域由于实施了灌溉、施肥等精细化管理措施，生态恢复速度明显快于防风固沙林和防护林等类型。

　　论文第一作者、中国科学院华南植物园助理研究员吴文佳介绍，该研究首次揭示了土壤微生物在热带珊瑚岛生态恢复过程中存在“分工协作”的规律。在恢复初期，土壤真菌作为“先锋部队”，凭借其耐旱、耐盐的独特特性，高效分解难降解有机质，为植物定植创造有利条件，并在稳定微生物网络结构中发挥核心作用。

　　随着恢复进程的推进，土壤细菌生物量逐渐增加，成为共现网络中的“模块枢纽”，通过促进碳、氮、磷等元素的循环，承担起维持生态系统长期功能与稳定性的“主力军”角色。此外，研究发现，无论是人工植被还是原生植被，土壤微生物均受到碳、磷养分的协同限制，这表明养分供给不足是制约微生物活性及生态恢复效率的关键瓶颈。

　　基于上述研究结果，研究团队提出了针对性的优化策略：在植被构建初期，可接种耐盐真菌菌剂，加速难分解碳的转化，从而“抢抓”恢复时间；在恢复后期，可采取“少量多次”的方式补充易分解碳源，促进细菌功能群落的建立；同时，应结合热带珊瑚岛土壤高钙低磷的特点，配施低剂量磷肥，精准缓解“碳磷双限制”问题，全面提升生态恢复效率。

　　研究团队还建议未来开展更长周期的监测工作，评估不同恢复模式的可持续性，不断完善热带珊瑚岛生态恢复技术体系，为我国海岛生态安全及全球脆弱生态系统的恢复实践提供科学依据。

　　相关论文信息：https://doi.org/10.1007/s42832-025-0370-7