土壤碳封存是缓解气候变化、提高森林生产力以及维持生态系统稳定性的关键过程。作为最大的陆地碳库，土壤大约储存了全球碳总量的三分之二，其封存碳的能力对大气中的二氧化碳浓度有显著影响，并在调节全球变暖的轨迹方面发挥着关键作用。微生物作为土壤碳循环的重要动力，其碳利用效率（CUE）决定了微生物代谢过程中碳分配到生物量的比例以及其碳封存潜力。具有丰富高质量植物碳源持续输入的土壤微生物热点区（如根际）往往具有更高的微生物代谢活性，同时也很可能呈现出更高的微生物CUE。尽管先前的研究初步表明，根际通过提高微生物的CUE以及随后形成微生物残体碳的方式促进了土壤有机碳（SOC）的积累和稳定，但这些发现主要基于单样点研究，目前仍缺乏专门研究来解决关于根际微生物CUE是否更高的这一关键科学问题，尤其是在区域尺度上。填补这些知识空白不仅将改善根-土壤系统中微生物碳固存能力的预测，还将为在环境变化下增加土壤碳固存的潜在策略提供理论指导。

基于此，中国科学院成都生物研究所尹华军研究团队通过系统收集青藏高原典型高寒针叶林46个样点的根际和非根际土壤样品（图1a），利用¹⁸O稳定同位素技术来量化根际和非根际土壤微生物CUE。我们还测定了土壤资源有效性（即溶解性有机碳和养分浓度）以及微生物生理特性，以阐明影响微生物CUE的机制。研究结果表明：Ⅰ）根际的平均微生物CUE比非根际高出103.4%，这表明根际具有更大的微生物碳封存潜力（图1b）；Ⅱ）土壤资源有效性是影响微生物CUE的主要因素，与非根际土壤中相比，资源丰富的根际土壤中微生物将更多的碳用于合成代谢，而非资源获取，从而产生了更高的微生物CUE（图2）。上述研究结果在区域尺度上从根际角度证实了土壤热点区域具有更高的微生物CUE，并强调了根际微生物碳合成代谢在调节土壤碳动态方面的生态重要性。

上述研究结果近期以“The rhizosphere exhibits higher microbial carbon use efficiency compared to bulk soil”为题发表在土壤学领域国际著名期刊Biology and Fertility of Soils上。该论文第一作者为成都生物研究所博士后谭淇毓，通讯作者为尹华军研究员和山东农业大学汪其同副教授。论文的合作者还包括郑州大学丁俊祥副教授。本研究得到了国家自然科学基金青年基金项目、四川省科技计划项目和西藏自治区科技计划等项目的联合资助。

原文链接：https://doi.org/10.1007/s00374-025-01975-5

图146个采样点的分布(a)。根际和非根际土壤间微生物CUE差异 (b)

图2 微生物CUE与微生物合成代谢性状、投资性状、DOC和养分有效性之间的Pearson相关系数矩阵(a)。结构方程模型（SEM）显示土壤资源有效性如何影响微生物CUE (b)。

图3 土壤资源有效性如何通过改变微生物代谢特性权衡来影响根际和非根际土壤微生物CUE的概念框架图。