土壤微生物碳利用效率(CUE)表征了有机碳在生物合成与呼吸消耗之间的分配比例,调控土壤碳的固存效率与稳定性。理论上,更高CUE意味着更多可用基质转化为微生物生物量,以残体形式贡献相对稳定土壤有机碳库的形成。然而,由于复杂的微生物转化过程,理论上的高CUE并不必然导向观测尺度上的有机碳积累。争议主要源于:1)生长-周转路径的多过程性:多数理论将CUE视为从底物直接分配到生物量与呼吸的过程,但实际微生物残体的积累涉及生物量生长、周转、分解、胞外转化及吸附/聚合等多重步骤;2)死亡残体形成-稳定的复杂性:微生物死亡方式、残体化学组成及其受矿物保护的差异,强烈影响残体对有机碳的贡献;3)时间尺度的不匹配:CUE通常基于短期(数小时至数天)同位素标记试验测定,而有机碳形成与残体积累是跨越数年至数十年的长期过程;4)外部环境的综合调控:CUE与有机碳之间的关系还受到水分、温度、底物输入等影响,上述因素并非孤立作用,其背后的微生物代谢策略、资源限制与矿物保护等机制相互交织,使得二者关系呈现出高度的不确定性。
因此,深入揭示CUE与有机碳形成的关联机制及其对气候变化的响应规律,是精准预测土壤碳动态,并最终通过调控微生物过程以实现“增汇减排”目标的理论基础。为深入探讨该领域的核心问题,《应用生态学报》特策划“微生物碳利用效率与有机碳形成机制”专题,现面向国内外专家学者公开征稿。
一、征稿范围(包括但不限于)
本专题聚焦微生物碳利用效率与有机碳形成机制,从分子、个体、群落到生态系统尺度,系统探讨微生物与土壤固碳过程的内在联系,欢迎以下方向的原创性研究论文、综述与观点文章:
1、CUE的生物化学基础;微生物群落组成、功能策略(如r-/K策略、养分获取策略)对碳利用效率的调控;土壤矿物-有机碳-微生物互作对碳周转与稳定化的影响;
2、微生物残体的矿物保护机制差异(物理吸附、化学胶结、物理封闭)与CUE的关联;颗粒态和矿物结合态组分中CUE差异及其与微生物残体积累的关联;不同孔隙尺度(大孔隙vs.微孔隙)中底物有效性与生境异质性如何调控微生物CUE分异和残体积累;病毒调控下的微生物CUE差异和残体形成;
3、气候变化(如升温、干旱、极端降水、大气CO2浓度升高、氮沉降等)与人为管理等方式对CUE、微生物残体和有机碳的同步调控;
4、稳定同位素示踪(如13C、1?O)、纳米二次离子质谱(NanoSIMS)、模型模拟、宏基因组/宏转录组学等在CUE领域中的应用与进展;
5、从微观过程到生态系统碳通量的尺度整合研究以及基于微生物过程的土壤碳循环模型开发与改进。
二、投稿要求
1. 稿件类型:原创研究论文、综述、专家见解等。
2. 内容要求:研究具有创新性、科学性和重要性,数据翔实,分析严谨,结论明确。文稿应未在国内外正式刊物或其他出版物上发表。
3. 格式规范:投稿请严格遵循《应用生态学报》最新版投稿指南(https://www.cjae.net),包括中英文标题、摘要、关键词、正文、参考文献等。
4. 投稿方式:所有稿件均需通过《应用生态学报》官方在线投稿系统提交。请在投稿系统输入题目:微生物碳利用效率与有机碳形成机制专栏+文题;投稿栏目选择:微生物碳利用效率与有机碳形成机制专栏。
5. 审稿与出版:本专题投稿将遵循期刊标准审稿流程,由特邀编辑组织快速同行评审。通过评审的稿件将优先在线发表,并集结成专题出版。
三、重要日期
专题截稿日期:2026年10月31日
预计出版时间:2027年第1季度(具体以编辑部排期为准)
四、特邀专题编辑
杨 阳 研究员(中国科学院地球环境研究所)E-mail: yangyang@ieecas.cn
王宝荣 助理研究员(西北农林科技大学)E-mail: wangbaorong@nwafu.edu.cn
朱雪峰 副研究员(中国科学院沈阳应用生态研究所)E-mail: zhuxuefeng@iae.ac.cn
王超群 教授(中国农业大学)E-mail: chaoqun.wang@cau.edu.cn
陈 骥 研究员(中国科学院地球环境研究所)E-mail: chenji@ieecas.cn
五、联系方式
有关投稿的任何疑问,可咨询《应用生态学报》编辑部。
电话:024-83970393
邮箱:cjae@iae.ac.cn; zhangfl@iae.ac.cn
官网:https://www.cjae.net
我们诚挚邀请并期待您在“微生物碳利用效率与有机碳形成机制”这一关键领域贡献真知灼见,为土壤有机质形成理论提供科学支撑,共同推动该前沿领域的深入发展。
《应用生态学报》编辑部
2026年3月5日
特邀专题编辑介绍:
杨阳
E-mail: yangyang@ieecas.cn
中国科学院地球环境研究所研究员,硕导,长期从事土壤微生物生态学和全球变化生态学研究,聚焦黄土高原土壤微生物功能结构以及固碳过程,主持国家自然科学青年和面上基金、中国科学院国际网络合作和人才项目、陕西省面上项目等,参与中国科学院先导专项、国家重点研发等项目,以第一作者发表SCI论文50余篇,相关成果发表在Global Change Biology、Soil Biology and Biochemistry、imeta、Carbon Neutrality等国际主流期刊,其中8篇SCI入选ESI高被引论文,2篇入选ESI热点论文,5篇中文核心入选中国知网高被引论文,入选2024年和2025年中国知网高被引学者Top1%,担任European Journal of Soil Science副主编,Plant and Soil和Soil Use and Management编委,主编《黄土高原植被恢复与碳储量功能》和《黄土高原草地恢复过程中土壤微生物固碳机制》,参编《黄土高原土壤有机碳固定机制》和《黄土高原植被恢复的土壤环境效应研究》;获2024陕西省自然科学技术二等奖(2/4),曾获全国王栋草业科学奖、全国林业十佳研究生等。
王宝荣
E-mail: wangbaorong92@nwsuaf.edu.cn
西北农林科技大学草业与草原学院助理研究员,主要研究方向为土壤有机碳的形成与稳定机制,重点聚焦于微生物残体的形成、稳定及其对不同生态系统有机碳形成的贡献机制。目前主持“国家自然科学基金青年基金”、“中国博士后科学基金面上项目”,“陕西省博士后特别资助项目”和“宁夏农林科学院开放基金等”,入选国家资助博士后计划C档。已在Soil Biology and Biochemistry(4篇)、Communications Earth & Environment、Soil and Tillage Research、Catena、Forest Ecology and Management、Plant and Soil、《应用生态学报》《生态学报》等国内外主流期刊发表论文70余篇,含ESI高被引论文2篇,总被引3000余次,H指数24;其中,2021发表在Soil Biology and Biochemistry发表的论文单篇最高被引746次。担任《应用生态学报》青年编委(2026—2028)。曾获中国科学院院长优秀奖、朱李月华博士奖学金、国家奖学金和水土保持与荒漠化整治国家重点实验室主任特别奖学金等。
朱雪峰
E-mail: zhuxuefeng@iae.ac.cn
中国科学院沈阳应用生态研究所副研究员,硕导。长期从事土壤微生物介导的固碳机制研究,聚焦黑土地保护与可持续利用,系统解析土壤有机质“衰减阻控-量质提升”的微生物调控原理。主持国家自然科学基金青年、面上项目、国家重点研发计划子课题与中国科学院先导专项专题任务等。在Global Change Biology、Soil Biology & Biochemistry、中国科学:地球科学等国内外期刊发表论文34篇,其中SCI收录20篇,作为副主编出版中文专著2部,发表黑土地保护相关科普文章5篇,授权发明专利2项。曾荣获本科、硕士与博士国家奖学金、中国科学院地奥奖学金一等奖、辽宁省优秀毕业生、北京市优秀毕业生等。作为主要参加人荣获辽宁省自然科学学术成果奖一等奖、中国土壤学会科学技术奖二等奖,中国科学院2020年度中国生态系统研究网络青年优秀学术论文,2025年《中国科学:地球科学》最佳论文,以及2025年江苏省自然科学百篇优秀学术成果论文。
王超群
E-mail: chaoqun.wang@cau.edu.cn
中国农业大学土地科学与技术学院“杰出人才”教授,博导,加拿大基拉姆学者。研究方向为微生物生态与环境健康,重点关注微生物过程中的碳-能耦合代谢及其对生物地球化学过程的影响、生态系统碳氮磷等元素循环、生物地球化学过程模型模拟和全球变化生态学。以第一作者发表SCI论文30余篇,其中在ISME J, Trends Plant Sci, GCB, SBB等中科院一区期刊上发表论文20余篇,ESI前0.1%热点论文2篇,前1%高被引论文4篇,近两年引用量超1000余次。担任Bulletin of Soil Biogeochemistry副主编,Tropical Agricultural Sciences编委,《土壤学报》和《植物营养与肥料学报》青年编委。曾获梁希林业科学技术奖科技进步奖二等奖。
陈骥
E-mail: chenji@ieecas.cn
中国科学院地球环境研究所研究员、博导。致力于研究陆地生态系统碳、氮循环过程、温室气体排放及其微生物与胞外酶机制。入选2024年国家高层次领军人才计划,2023年中国科学院高层次引进人才A类,2023年陕西省高层次人才计划, 2018年欧盟地平线 “玛丽·居里”学者。发表第一作者和通讯作者论文80余篇(Nature Geoscience (3)、Nature Ecology and Evolution、Science Advances (2)、PNAS、Nature Communications、Biological Reviews (2)、Global Change Biology (12))。被引用10000余次(Google Scholar),H-index为54,9篇第一/通讯作者论文入选ESI高被引论文。?担任Functional Ecology 主编。同时担任Global Change Biology/Journal of Ecology/Journal of Plant Ecology/Soil Ecology Letters等编委。为Nature/Science等100余种国际期刊审稿。