沙地植被恢复是促进退化生态系统土壤有机碳积累的重要途径，但植物源碳和微生物源碳在这一过程中的相对贡献及其调控机制尚不明确。奈曼站科研团队以科尔沁沙地为研究对象，选取流动沙丘、半流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘和疏林草地5个植被恢复阶段，利用木质素酚和氨基糖生物标志物，定量分析了不同恢复阶段土壤中不同来源有机碳的积累特征。

研究发现，随着沙地植被恢复，土壤有机碳、植物源碳和微生物源碳含量均增加，但微生物源碳积累更快；土壤有机碳积累逐渐由植物源碳相对占优向微生物源碳贡献增加转变：植物源碳的相对贡献由约58%降至14%，微生物源碳则由约3.85%升至33%。表层土壤微生物源碳含量由0.03 mg/g增至1.68 mg/g，增至原来的约56倍（图1）。植被恢复过程中，土壤活体微生物群落的真菌与细菌比值逐渐下降，但真菌残体碳含量始终高于细菌残体碳，约为后者的3~6倍，表明真菌残体在沙地土壤微生物源碳积累过程中发挥着重要作用。土壤微生物生物量、土壤黏粉粒含量以及植物地上生物量是影响土壤有机碳来源组成的重要因素（图2）。结构方程模型分析进一步揭示了不同来源土壤有机碳的调控机制：植物源碳的相对贡献主要与微生物群落真菌与细菌比值呈直接正相关，而微生物源碳的相对贡献则与土壤碳氮比呈显著负相关（图3）。

该项研究强调了微生物残体在半干旱区土壤固碳过程中的重要作用。沙地生态恢复不仅需要关注植被覆盖度和植物碳输入，还应重视土壤质地、养分条件及微生物介导的碳转化过程，为深入理解沙地土壤碳循环机制及优化退化生态系统恢复与固碳管理策略提供了科学依据。

该成果以“Vegetation restoration drives a shift from plant-derived to microbial-derived soil organic carbon accumulation in a semi-arid sandy land in China”为题发表在土壤学期刊Applied Soil Ecology上。西北生态环境资源研究院奈曼沙漠化研究站特别研究助理卢建男为论文第一作者，李玉强研究员为通讯作者。此项研究得到内蒙古自治区“揭榜挂帅”科技创新重大示范项目（2024JBGS0007）、中国科学院青年创新促进会人才项目（2023449）和国家自然科学基金（42577550）共同资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2026.106931

图1. 不同沙地植被恢复阶段土壤有机碳、植物源碳和微生物源碳的含量变化

图2. 植物源碳和微生物源碳相对贡献的主要影响因素

图3. 植物源碳和微生物源碳相对贡献的调控路径