1.Long-term nitrogen enrichment drives a positive-to-negative shift in microbial carbon use efficiency in a subtropical bamboo forest
微生物碳利用效率(CUE)反映微生物将摄取的碳用于自身生长的比例，是影响土壤有机碳形成与积累的重要指标。然而，微生物CUE如何响应持续氮沉降，其调控机制是否随时间发生变化，仍缺乏长期观测证据。为此，研究团队依托福建戴云山长期氮添加实验平台，结合连续7年的野外观测、氧同位素标记与宏基因组分析，系统研究了氮添加对亚热带森林土壤微生物CUE的影响及其机制。结果发现，氮添加对微生物CUE的影响具有显著的时间依赖性：短期氮添加通过提高土壤氮有效性、缓解微生物碳氮失衡并减少氮获取的碳投入，促进微生物生长，提高CUE；随着氮输入持续，土壤酸化及植物—微生物磷竞争加剧，微生物群落中真菌的相对优势增强，生活史策略由生长导向转向胁迫耐受，最终使高氮处理下的CUE显著降低。该研究揭示了持续氮输入下微生物CUE由促进转为抑制的动态过程，表明短期响应难以直接预测长期变化，为改进森林土壤碳循环模型及评估氮沉降背景下的土壤固碳潜力提供了科学依据。
研究成果以“Long-term nitrogen enrichment drives a positive-to-negative shift in microbial carbon use efficiency in a subtropical bamboo forest”为题发表于Science China Life Sciences期刊(IF=9.6/Q1)。我院博士毕业生、北京大学城市与环境学院博士后曾泉鑫和张秋芳副研究员为共同第一作者，陈岳民研究员和北京大学朱彪教授为共同通讯作者。
2.Temporal dynamics of bacterial community assembly and network complexity under five years of nitrogen addition in a subtropical forest.
氮(N)沉降预计会改变土壤微生物群落。然而，长期氮添加下细菌群落组装和网络复杂性的时间动态仍不清楚，尤其是其与溶解性有机质(DOM)的关系。我们开展了为期五年的氮添加实验，并整合了三种互补方法：中性群落模型(NCM)、基于全群落零模型分析的组装过程量化(QPEN)，以及基于系统发育分箱的零模型分析推断群落组装机制(iCAMP)。我们进一步结合共现网络和DOM分析，以揭示塑造细菌群落及其相互作用的机制。三种方法一致表明，随机过程(尤其是漂变)主要塑造了群落组装。iCAMP和QPEN框架均揭示了一个共同的时间模式，氮添加前两年，由于资源脉冲(如硝酸盐和腐殖化程度较低的DOM)，随机过程增强；而随着土壤条件稳定，确定性过程在后期变得更重要。通过共现指标评估的网络复杂性在各处理和年份间保持稳定。随机森林和回归分析表明，DOM质量(尤其是其腐殖化指数和碳氮比)是网络复杂性的关键预测因子(解释高达33.7%的变异)。总体而言，本研究揭示了长期氮添加下细菌群落组装的时间转变，并强调了DOM底物质量在维持细菌网络稳定性中的贡献。研究结果为持续氮富集条件下维持微生物生态系统功能提供策略依据。
研究成果以“Temporal dynamics of bacterial community assembly and network complexity under five years of nitrogen addition in a subtropical forest”为题于2026年4月在线发表于 Carbon Research期刊。我院博士毕业生、武夷学院副教授元晓春为第一作者，我院陈岳民研究员与南方科技大学王俊坚研究员为共同通讯作者。
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Yuan X.C., Zeng Q.X., Fu X.T., Zhang X.Q., Zhang Q.F., Ren M.X., Bai X.Y., Zhang Y., Tian Y.D., Sun H., Chen L.N., Zhou J.C., Cui J.Y., Gao X.L., Cai M.K., Zheng Y., Guo W.F., Wang J.J., Chen Y.M. Temporal dynamics of bacterial community assembly and network complexity under five years of nitrogen addition in a subtropical forest. Carbon Research, 2026, 5: 25.https://doi.org/10.1007/s44246-026-00274-4
3.Three-phase mobilization of organic phosphorus sustains phosphorus bioavailability under long-term nitrogen addition in a subtropical plantation
磷是热带和亚热带森林的重要限制养分，持续氮沉降可能进一步加剧生态系统的磷限制。然而，土壤中不同形态的磷库如何活化以维持植物和微生物增长的磷需求，以及其调控机制如何随氮输入时间发生变化仍不清楚。为此，研究团队依托福建戴云山毛亚热带森林持续9年的氮添加实验，结合土壤磷组分、磷循环功能基因、磷酸酶活性及磷吸附能力等指标，系统研究了长期氮输入下土壤有效磷的补给机制。结果发现，随着氮添加持续，土壤有效磷的维持主要依赖有机磷矿化补给，且呈现三个阶段：(1)实验初期，氮添加降低土壤磷有效性，磷酸酶活性增强，活性有机磷矿化成为有效磷的重要补给来源；(2)随着活性有机磷供应不足，土壤磷吸附能力下降，酸性磷酸单酯酶活性增强，中等活性有机磷进一步活化，有效磷含量由降低转为升高；(3)更长时间的氮添加下，稳定性有机磷也显著减少，并伴随磷吸附能力进一步下降及微生物有机酸生成、磷酸酶相关功能基因富集，不同有机磷组分共同补充有效磷。该研究提出了长期氮输入下土壤有机磷“三阶段供磷”模式，揭示了磷供应由易利用磷库逐步向难利用磷库转移的过程，为理解磷限制森林的养分维持机制及预测全球变化背景下土壤磷供应潜力提供了理论依据。
研究成果以“Three-phase mobilization of organic phosphorus sustains phosphorus bioavailability under long-term nitrogen addition in a subtropical plantation”为题发表于Global Change Biology期刊(IF=12.5/Q1)。我院博士毕业生、北京大学城市与环境学院博士后曾泉鑫为第一作者，范跃新研究员和陈岳民研究员为共同通讯作者。
4. Resource availability and functional potentials drive soil bacterial community stability: Insights from a five-year nitrogen addition experiment
土壤微生物互作对生态系统功能与稳定性至关重要，然而微生物网络如何动态响应长期氮(N)富集仍知之甚少。本研究在亚热带森林开展了为期五年的氮添加实验，利用网络凝聚度分析与功能预测，探讨土壤资源可利用性与微生物功能性状如何调控细菌网络的稳定性。短期氮添加通过降低土壤可溶性有机碳和有效磷加剧了微生物竞争，导致负凝聚度与正凝聚度绝对值升高，从而增强了网络稳定性。伴随着资源可利用性的下降，木质素降解和有机磷矿化功能基因的预测丰度升高，β-葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶活性也随之增强，表明微生物通过调整其功能策略以应对资源匮乏。相比之下，长期氮富集并未显著改变网络稳定性，土壤资源可利用性和功能基因预测丰度也保持不变。结构方程模型表明，细菌网络稳定性主要与资源可利用性和功能潜能预测相关，而非氮输入本身。总之，短期氮富集通过加剧资源竞争并诱导功能性响应来增强细菌网络稳定性，而长期氮添加则通过群落自身的调整使网络趋于稳定。这些结果揭示了微生物群落显著的调整与适应潜力，并强调了碳、磷相对限制及微生物功能性响应在塑造网络应对长期氮富集的韧性中所发挥的关键作用。
研究成果以“Resource availability and functional potentials drive soil bacterial community stability: Insights from a five-year nitrogen addition experiment”为题在线发表于Applied Soil Ecology期刊(IF=5.6/Q2)。我院博士毕业生、武夷学院副教授元晓春为第一作者，我院陈岳民研究员与南方科技大学王俊坚研究员为共同通讯作者。
5.Differential responses of soil organic carbon pools to warming: a global meta-analysis
土壤作为最大的陆地碳(C)库，在全球碳循环中发挥着关键作用。然而，预测增温如何影响土壤有机碳(SOC)仍具有挑战性，部分原因在于其各组成部分对增温的脆弱性不同。为填补这一空白，我们基于155项同行评审研究开展了一项全球荟萃分析，系统评估了关键SOC库对野外增温的响应及其潜在驱动因素。结果表明，增温未显著改变总SOC、颗粒态有机碳(POC)或矿物结合态有机碳(MAOC)的含量。然而，可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)的响应取决于增温持续时间、幅度、方式和生态系统类型。在长期增温(≥5年)条件下，DOC和MBC均显著增加，且红外辐射增温产生的正响应强于其他方式。亚组分析进一步表明，增温使农田MBC增加6.1%，使草地DOC增加4.7%。DOC和MBC的响应随土壤pH升高而增强。总体而言，这些发现揭示了SOC各库之间存在差异敏感性，物理SOC组分基本未变，而生物活性SOC库对增温表现出情境依赖的响应。因此，区分SOC库对于评估土壤碳—气候反馈十分重要。
研究成果以“Differential responses of soil organic carbon pools to warming: a global meta-analysis”为题发表于Soil Ecology Letters期刊(IF=4/Q2)。我院2024级硕士研究生姚泽鸿为第一作者，张秋芳副研究员与陈岳民研究员为共同通讯作者。
6.Changes of soil nematode communities affect the soil labile phosphorus under nitrogen addition in Pinus taiwanensis forests
热带和亚热带森林土壤中磷(P)有效性较低是普遍存在的养分限制因素。然而，氮(N)沉降如何通过土壤微型食物网中的多营养级相互作用影响土壤活性磷含量仍不清楚。为填补这一研究空白并阐明多营养级相互作用在调控土壤活性磷对氮沉降响应过程中的作用，本研究以福建省戴云山国家级自然保护区的黄山松(Pinus taiwanensis)林为研究对象，开展野外氮添加试验。以尿素为氮源，设置3个氮添加水平：对照(CT，0 kg N ha⁻¹ yr⁻¹)、低氮(LN，40 kg N ha⁻¹ yr⁻¹)和高氮(HN，80 kg N ha⁻¹ yr⁻¹)。采用浅盘法和高通量测序技术分析土壤线虫群落，同时测定土壤磷组分、微生物生物量和磷酸酶活性。结果表明，与对照相比，氮添加使土壤活性磷(树脂磷、NaHCO₃提取态无机磷和NaHCO₃提取态有机磷)含量显著增加了23%～26%。氮添加还显著提高了土壤线虫的绝对丰度和杂食-捕食性线虫的比例，同时降低了植食性线虫的比例，表明土壤微型食物网中的捕食压力增强。此外，氮添加使微生物生物量碳显著增加了15%～38%。相关性分析和随机森林分析表明，线虫绝对丰度、Chao 1指数和植食性线虫比例是驱动土壤活性磷对氮添加响应的关键因素。综上，本研究表明，土壤活性磷的积累主要受到土壤线虫的调控，强调了线虫在提高土壤磷有效性方面的重要作用，为全球变化背景下亚热带森林生态系统土壤磷循环的管理提供了理论依据。
研究成果以“Changes of soil nematode communities affect the soil labile phosphorus under nitrogen addition in Pinus taiwanensis forests”为题于2026年5月在线发表于Applied Soil Ecology期刊(IF=5.6/Q2)。我院2022级本科生连晨星为第一作者，张秋芳副研究员与陈岳民研究员为共同通讯作者。
原文链接：
Lian C.X., Zhang Q.F., Zhang X.Q., Liu M.L., Zeng Q.X., Lin Y.P., Lu J.H., Sun H., Pi H.Z., Ren M.X., Yuan X.C., Cui J.Y., Chen Y.M. Changes of soil nematode communities affect the soil labile phosphorus under nitrogen addition in Pinus taiwanensis forests. Applied Soil Ecology, 2026, 221: 106956.https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2026.106956
7. Short-term nitrogen enrichment alters microbial phosphorous limitation in Pinus taiwanensis forest soils
土壤微生物在森林生态系统养分循环中发挥着重要作用，但氮沉降如何通过改变微生物群落结构影响土壤微生物养分限制仍不清楚。本研究以亚热带黄山松林(Pinus taiwanensis)为研究对象，开展了为期3年的野外氮添加试验，设置对照(0 kg N ha⁻¹ yr⁻¹)、低氮(40 kg N ha⁻¹ yr⁻¹)和高氮(80 kg N ha⁻¹ yr⁻¹)3个处理，结合高通量测序、生态酶化学计量和元素阈值比分析，探究土壤微生物群落组成及养分限制对氮添加的响应。结果表明，氮添加改变了土壤细菌和真菌群落结构，其中细菌群落组成主要受土壤全碳和有效磷含量的影响，而真菌群落变化主要与土壤氮有效性增加有关。绿弯菌门(Chloroflexi)和银耳纲(Tremellomycetes)中的部分特征类群可作为氮添加下微生物磷限制的潜在生物指示类群。生态酶化学计量分析表明，各处理下微生物养分限制的矢量角度均大于45°，说明研究区土壤微生物普遍受到磷限制。短期氮添加并未加剧微生物碳限制，但增强了微生物磷限制，尤其在氮添加初期更为明显。总之，本研究揭示了短期氮富集通过改变土壤微生物群落组成及养分获取策略影响微生物磷限制的潜在机制，为理解氮沉降背景下亚热带森林土壤微生物养分循环及其生态系统功能提供了新的视角。
研究成果以“Short-term nitrogen enrichment alters microbial phosphorous limitation in Pinus taiwanensis forest soils”为题于2026年1月在线发表于Scientific Reports期刊(IF=4.9/Q3)。我院博士毕业生、铜陵学院副教授崔琚琰为第一作者，崔琚琰与我院陈岳民研究员为共同通讯作者。
原文链接：
Cui J.Y., Chen Y.M., Yuan X.C., Zeng Q.X., Zhang X.Q., Yuan J., Gao X.L. Short-term nitrogen enrichment alters microbial phosphorous limitation in Pinus taiwanensis forest soils. Scientific Reports, 2026, 16: 5051.https://doi.org/10.1038/s41598-026-35511-8
