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土壤微生物在陆地生态系统过程中发挥着至关重要的作用，比如碳、氮和磷循环、土壤有机质的形成以及生态系统生产力等。土壤微生物中碳、氮和磷的化学计量比可以作为生物体和群落养分限制的重要指标。最近，有人提议将土壤微生物生物量及其化学计量比作为一个单独的碳库纳入地球系统模型中，从而改进对全球气候变化的预测。然而，到目前为止，并没有研究得出土壤微生物量碳、氮和磷及其化学计量比的全球尺度三维图。

基于此，我院高德才副教授从已发表的1626篇关于微生物生物量或微生物化学计量比的文章中收集到了17090个实测数据，通过机械学习的方法来预测全球土壤微生物量碳、氮和磷及其化学计量比的三维图。结果显示，在0-30 cm土壤深度下，土壤微生物量碳、氮和磷的含量在高海拔和高纬度地区表现出较大值；而在30-100 cm土壤深度下，它们的含量在温带地区较高（图1）。微生物量碳表现出明显的季节性差异，比如在苔原和北方森林生物群落中，微生物量碳在夏季达到峰值，而在亚热带和热带生物群落中，微生物量碳达到峰值的季节是秋季（图2）。在0-30 cm土壤深度下，全球平均微生物量碳与氮比，微生物量碳与磷比和微生物量氮与磷比分别为10，48和6.7。与微生物量相似，它们的化学计量比也是在高纬度和高海拔地区表现出较大值（图3）。本研究的结果对于深入理解全球范围内的碳、氮和磷循环以及对地球系统模型的改进非常重要。

以上研究成果以Three-dimensional mapping of carbon, nitrogen, and phosphorus in soil microbial biomass and their stoichiometry at the global scale为题，发表在生态学的顶级期刊Global Change Biology (IF: 13.211) 上。高德才副教授为该文章的第一作者，白娥教授为该文章的唯一通讯作者，瑞士联邦森林，雪与景观研究所的Frank Hagedorn资深研究员为该文章的合作者之一。该研究得到了国家自然科学基金，联合基金项目和吉林省自然科学基金的支持。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.16374

图1 在0-30 cm和30-100 cm土壤深度下，土壤微生物生物量碳（MBC）、微生物生物量氮（MBN）和微生物生物量磷（MBP）的全球格局图。

图2 在0-30 cm土壤深度下，春季（A）、夏季（B）、秋季（C）和冬季（D）微生物生物量碳（MBC）的全球格局图。

图3 在0-30 cm土壤深度下，微生物量碳与氮比（MBC/MBN）、微生物量碳与磷比（MBC/MBP）和微生物量氮与磷比（MBN/MBP）的全球格局图。