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2026
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文献信息原名：Global patterns and drivers of soil microbial nitrogen and phosphorus use efficiency译名：土壤微生物氮磷利用效率的全球格局与驱动因子期刊：Nature CommunicationsIF：18.1发表日期：2026年3月17日（在线发表）第一作者：高德才（中国科学院地理科学与资源研究所）背景氮（N）和磷（P）是限制陆地生态系统生产力的两大营养元素。为了应对养分限制，植物和土壤微生物进化出了多种策略来提高N和P的利用效率（NUE, nitrogen use efficiency; PUE, phosphorus use efficiency）。微生物NUE和PUE代表了微生物将同化的N和P分配给生物合成（主要是生长）与矿化途径的比例，反映了养分同化与潜在矿化之间的代谢投资策略。尽管NUE和PUE是关键的微生物功能性状，但其全球格局此前缺乏系统的量化评估。这限制了将微生物性状整合到基于微生物过程的土壤碳和养分循环模型中。鉴于气候变化和土地利用变化等人为活动对全球养分循环的干扰日益加剧，这一知识空白显得尤为紧迫。科学问题（1）评估全球尺度上土壤微生物氮利用效率（NUE）和磷利用效率（PUE）的分布格局，以及不同生物群系之间的差异；（2）量化气候、植被和土壤因子对微生物NUE和PUE的相对重要性，识别调控其全球格局的主导驱动因子。材料与方法（1）数据来源：从Web of Science和Google Scholar数据库提取截至2022年发表的同行评审文献，搜索关键词为“extracellular enzyme” 、 “enzymatic activity” 和“soil enzyme activity”。数据筛选后纳入213篇文献，获得2012个NUE观测值和3419个PUE观测值。（2）估算方法：采用生态酶化学计量模型估算微生物NUE和PUE，基于微生物生物量组成与土壤有效养分之间的平衡，通过酶活性比率推断。（3）环境变量：为评估微生物养分利用效率的驱动因子，选取了7个土壤参数和5个气候与植被参数作为自变量。土壤参数包括土壤深度、pH、土壤有机碳（SOC）、粉粒和黏粒含量、盐基饱和度（Bsat）以及阳离子交换量（CEC）。气候与植被参数包括年平均温度（MAT）、年平均降水量（MAP）、相对湿度、潜在蒸散量（PET）和归一化植被指数（NDVI）。图1 用于估算土壤微生物养分利用效率的观测样点全球分布结果（1）SOC是调控NUE和PUE的最强预测因子随机森林模型显示，SOC是...