造林和再造林是全球变化背景下重要的生态恢复手段，而土壤微生物生物量碳（MBC）、氮（MBN）、磷（MBP）及其化学计量比是衡量生态系统恢复质量的关键指标。然而，造林和再造林如何重塑土壤微生物碳、氮、磷储量及其化学计量比，其背后的主导驱动因素仍缺乏全球尺度的系统认识。

针对这一问题，本研究通过整合全球103项研究的1091组配对观测数据，从微生物视角评估了造林和再造林的生态恢复潜力。研究发现，造林和再造林使MBC、MBN和MBP含量分别显著提升71.6%、80.0%和76.6%（图1）。其中，在撂荒地造林使土壤MBC、MBN和MBP分别增加了28.4%、125.5%和196.4%，在农田造林使土壤MBC、MBN和MBP分别增加了168.2%、232.7%和91.5%。以上的结果表明在撂荒地和农田造林对于提高土壤微生物生物量增加有显著作用（图1）。需要注意的是，造林和再造林未改变MBC:MBN与MBC:MBP比率的结果支持了“Redfield比率”假说（该假说认为微生物C:N:P比值在环境中趋于稳定），但MBN:MBP的升高揭示了造林后微生物对氮磷资源的差异调控策略。研究进一步分析后发现，造林和再造林后MBN:MBP随海拔升高而降低，提示低海拔地区可能面临微生物磷限制风险（图1）。

该研究强调，未来植树造林应优先选择撂荒地和农田进行造林，同时需关注海拔和养分平衡管理，以提高造林和再造林对生态系统的恢复成效。研究成果为制定科学的造林和再造林策略提供了重要理论依据。

相关研究成果在线发表在国际著名期刊Journal of Applied Ecology。论文第一作者为博士生张磊，通讯作者为福建师范大学郭剑芬教授和中国科学院地球环境研究所陈骥研究员。该研究获国家自然科学基金、福建省科技厅国际合作项目等资助。

Zhang, L., Wang, H., Guo, J., Lin, W., Hui, D., Zhong, X., Peñuelas, J., & Chen, J. (2025). Forestation of abandoned and farmed lands enhances soil microbial biomass carbon, nitrogen and phosphorus compared to grassed and forested lands: A meta-analysis. Journal of Applied Ecology.

论文原文链接如下：https://doi.org/10.1111/13652664.70109

图1 造林和再造林前土地利用变化对微生物生物量碳、氮、磷含量影响以及微生物生物量氮:磷的比值随海拔高度的变化