微生物是森林土壤碳循环的核心驱动者，其多样性与功能潜力直接决定土壤碳去向。随着全球变暖加剧，微生物代谢对增温高度敏感，然而长期增温下森林土壤微生物多样性和功能如何变化，目前仍缺乏长期连续观测证据。
针对这一问题，我所生态系统碳氮循环与稳定同位素技术研究团队，依托清原森林生态系统国家野外科学观测研究站的长期原位增温（+2℃，2019-2023年）试验平台，运用扩增子测序、宏基因组测序和高通量功能基因芯片技术，结合土壤CO2通量的连续监测，系统解析了长期增温下土壤微生物多样性与功能潜力的变化规律及其对土壤碳排放的驱动机制。
研究发现：（1）增温持续降低土壤细菌多样性，且负效应随增温年限而增强（图1）；（2）微生物群落组成发生系统发育保守的定向重组，厚壁菌门等类群逐步扩张，酸杆菌门等原有优势类群持续下降（图2）；（3）增温显著降低了53%的碳、氮、磷、硫循环功能基因，但淀粉降解相关功能基因显著增强（图3）；（4）模型分析显示，增温后土壤碳排放的调控机制发生转变，微生物多样性取代土壤水分成为调控土壤CO2通量的关键因子（图4）。
这项研究成果首次报道了我国温带森林土壤微生物群落结构和功能对长期增温的响应规律，建立了微生物多样性与土壤碳排放的潜在关系，为构建更准确的森林土壤碳循环模型提供了关键数据。
该研究成果以“Long-term warming reduces bacterial diversity and functional potential in temperate forest soil”为题，于2026年9月14日在线发表于《Global Change Biology》。中国科学院沈阳应用生态研究所博士后刘玥为第一作者，曲聆瑞副研究员、刘冬伟副研究员为共同第一作者，王超研究员、方运霆研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目资助。
论文链接：http://dx.doi.org/10.1111/gcb.71104
图1 长期增温下土壤细菌多样性的时间动态规律
图2 长期增温下细菌群落组成的定向重组规律
图3 长期增温下微生物功能基因的时间动态规律
图4 微生物多样性对土壤碳排放的驱动机制
