豆科植物能够改善土壤氮素状况，但其如何影响土壤磷循环仍缺乏系统研究。尤其是在磷匮乏的喀斯特生态系统中，豆科植物影响土壤磷转化过程的微生物机制还不清楚。本研究以中国西南亚热带喀斯特生态系统为对象，选取4种本地优势豆科植物和4种非豆科植物（包括灌木和小乔木），测定根际土壤磷库和磷组分以及微生物生物量、磷酸酶活性、磷循环微生物群落和关键功能基因（pqqC、phoC、phoD和phnK）丰度，探究豆科植物如何通过根际微生物属性调控土壤磷转化过程。结果表明，豆科植物根际土壤中全磷和有效磷含量显著高于非豆科植物，具体表现在土壤中树脂提取态磷（resin-P）和碳酸氢钠提取无机磷（NaHCO3-Pi）以及残留态磷（residual-P）的增加。磷有效性的提高与pqqC、phoC、phoD和phnK基因丰度增加密切相关，这些基因通过调节土壤pH并增强酸性和碱性磷酸酶活性，间接促进了无机磷溶解和氢氧化钠提取有机磷(NaOH-Po)的矿化。相比之下，非豆科植物根际土壤的微生物与磷转化速率之间关联较弱。综上所述，本研究揭示了豆科植物调控土壤磷循环的微生物机制，为养分匮乏的喀斯特生态系统中植被恢复提供了理论支撑。

  相关成果以“Rhizosphere microbial processes of legume species regulate soil phosphorus dynamics in subtropical karst ecosystems”为题，正式发表于环境科学与生态学领域期刊《Journal of Plant Ecology》（中科院一区Top，2025年升级版）。广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室、广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室为论文第一完成单位。2022级林业硕士研究生朱雨为论文第一作者，重点实验室段敏副教授与中国科学院亚热带农业生态研究所李德军研究员为共同通讯作者，马姜明教授、白坤栋研究员、中国地质科学院岩溶地质研究所朱同彬研究员也参与了该研究工作。该研究获国家自然科学基金地区基金（42467047，42067023）、珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室主任基金（ERESEP2020Z01）、广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室开放基金（LRCSU21Z0208）等项目的共同资助。

 图1 豆科（a）和非豆科（b）植物根际土壤理化性质、微生物生物量、磷酸酶活性以及磷循环功能基因对磷组分调控的差异

论文链接：https://doi.org/10.1093/jpe/rtaf157