近日，农田障碍土壤卓越团队在国际土壤学权威期刊 Soil Biology and Biochemistry（一区TOP IF=10.4）上发表了题为“Microbial functional trait predicts soil organic carbon across soil aggregates in northeastern China”的重要研究成果，系统阐明了微生物功能性状在调控土壤有机碳动态中的关键作用。该研究为基于微生物生态机制的土壤碳管理提供了新的理论支撑，对农业可持续发展和生态环境保护具有重要意义。

土壤团聚体作为土壤结构的基本单元，为微生物提供了多样化的生境。研究发现，微生物16S rRNA基因操纵子（rrn）拷贝数可作为一种表征微生物生长速率与资源利用效率的重要功能性状，直接影响微生物对有机碳的利用与转化。然而，不同粒径土壤团聚体中微生物功能性状的响应机制此前仍不明确。

本研究聚焦于土壤团聚体结构单元，首次系统揭示了微生物rrn拷贝数在不同粒径团聚体中的分布规律。结果表明，微团聚体中的微生物群落具有显著更高的rrn拷贝数，同时富集了更多r-策略型微生物。此外，微团聚体中微生物磷脂脂肪酸（PLFA）生物量和土壤有机碳（SOC）含量也显著高于宏团聚体与粉黏粒部分，表明微团聚体为微生物提供了更丰富的营养微环境，有利于碳源积累和代谢产物的稳定固存。

研究首次提出，微生物功能性状对土壤团聚体粒径具有敏感响应性，微团聚体通过富集r-策略微生物和增强生物活性，在物理保护与代谢产物作用下形成更稳定的土壤碳库。研究表明，通过调控土壤团聚体粒级的分布，有望调节微生物群落在r–K策略谱系中的分布，进而实现对SOC和土壤健康的生态调控。微生物、土壤有机碳与土壤结构三者之间的协同关系，是农业生态系统稳定性和生产力可持续提升的关键。

该研究由我院生态所孙丽娜副研究员在2023年10月至2024年12月赴美国俄克拉荷马大学访学期间，与该校韩顺研究员合作完成，充分体现了国际联合科研在生态环境保护与农业绿色发展中的重要推动作用。孙丽娜为论文第一作者，韩顺为通讯作者。该研究得到了上海市科技兴农项目、上海市农科院卓越团队项目及国家农业科学奉贤观测站等项目的资助。