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近期，中國林科院亞林所生態(tài)修復研究團隊聚焦長期鎘、鋅重度污染土壤，系統(tǒng)探究了多種土壤改良劑包括生物炭、凹凸棒土及其復合改良材料以及礦質肥料等對木本植物根際微生物網絡結構的調節(jié)作用，并揭示了這些調節(jié)效應能夠正面影響木本植物對重金屬的修復效能。研究結果可為金屬礦區(qū)等困難立地植被恢復和生態(tài)修復的效率提升提供理論指導和技術路徑。

木本植物修復技術作為一種環(huán)境友好型策略，旨在將環(huán)境效益最大化的同時對生態(tài)系統(tǒng)的干擾達到最小化，尤其適用于礦區(qū)等重金屬污染嚴重的土壤修復。土壤改良劑作為強化植物修復的一種常用手段，應用廣泛，但其對植物根際微環(huán)境的調控機理尚未獲得全面深入的解析。

亞林所科研團隊3年期的野外試驗研究顯示，生物炭-凹凸棒土復合改良劑的應用顯著增強了根際微生物網絡的復雜性和穩(wěn)定性，這主要表現在負/正內聚力及魯棒性指數的增加；偏最小二乘路徑模型表明，網絡穩(wěn)定性直接受到復雜性的影響，這在重金屬污染背景下支持了生態(tài)學核心理念，即復雜性帶來穩(wěn)定性。

此外，研究還發(fā)現了真菌多樣性對生物炭添加量的不敏感性，借助零模型分析表明，這主要歸因于生態(tài)漂移（Ecological Drift）主導了真菌群落組裝過程；研究在室內模擬背景下，通過隨機森林和分段結構方程模型進一步驗證了微生物網絡復雜性、穩(wěn)定性與土壤重金屬生物可利用性、木本植物修復效能之間存在顯著的因果聯系。

同時，研究團隊將礦質肥料相互作用納入分析框架，發(fā)現在土壤重金屬污染背景下氮磷之間的協同效應，即氮素施用能夠促進木本植物根際磷素循環(huán)，導致Resin-Pi、diluted HCl-Pi、conc.HCl-Pi的比例及絕對含量的顯著增加；研究進一步探討了介導有機磷礦化過程的phoC/phoD基因編碼細菌群落特征，發(fā)現phoD基因編碼細菌存在豐富的生物標記物及肥料敏感的分類單元，其多樣性及網絡復雜性指數在調控無機磷組分變化及植物修復效能方面具有更高的直接/間接效應。

相關成果論文分別發(fā)表在土壤科學領域權威期刊Geoderma，Carbon Research和Science of The Total Environment上。中國林科院亞林所助理研究員蓋旭為系列論文的第一/共同第一作者，研究員陳光才為通訊作者。研究工作得到了國家自然科學基金和浙江省科技創(chuàng)新領軍人才萬人計劃的資助。（胡婧怡）