微生物碳利用效率（CUE）是衡量微生物同化碳量占其總吸收碳量比例的指標(biāo)，對土壤有機碳（SOC）動態(tài)變化起著關(guān)鍵調(diào)控作用。通常認(rèn)為，較高的CUE有助于微生物生物量的增長及相關(guān)殘體物質(zhì)的積累，進而提升SOC含量。然而，現(xiàn)有研究表明CUE與SOC的關(guān)系呈多變性。鑒于對這一關(guān)系及其驅(qū)動因素的認(rèn)識不足，嚴(yán)重制約了SOC動態(tài)預(yù)測的準(zhǔn)確性。

基于此，我們提出從以下三個視角深入解析CUE-SOC的關(guān)聯(lián)機制：（1）不同CUE估算方法所基于的概念、假設(shè)及微生物過程存在差異，這可能為探究CUE及其與SOC的關(guān)系引入不確定性；（2） CUE與SOC的關(guān)系會隨時間、空間和生物尺度的變化而受不同因素影響；（3）氣候變化通過改變底物有效性、微生物群落結(jié)構(gòu)與代謝功能，進一步復(fù)雜化了CUE-SOC之間的關(guān)系。鑒于上述不確定性，有必要重新審視CUE-SOC的關(guān)系，以更精準(zhǔn)地在當(dāng)前建模框架中體現(xiàn)微生物過程。為此，我們建議：將CUE的可測量組分（如微生物呼吸和生長）作為未來模型構(gòu)建的核心框架，這將有助于深入探究CUE-SOC的關(guān)系。

該成果發(fā)表在國際著名期刊Global Change Biology。中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所周嘉聰博士后為第一作者，陳驥研究員為通訊作者。該項工作得到國家自然科學(xué)基金和陜西省杰出青年科學(xué)基金項目聯(lián)合資助。

Zhou, J., Luo, Y., & Chen, J. (2025). Dilemmas in linking microbial carbon use efficiency with soil organic carbon dynamics. Global Change Biology, 31: e70047.

https://doi.org/10.1111/gcb.70047

圖1 探究微生物碳利用效率與土壤有機碳動態(tài)之間關(guān)系的三個不確定因素