近日，我所生态与环境研究中心环境生态学创新团队在Biochar(JCR排名1/49;中国科学院环境科学与生态学一区Top期刊，IF2025=13.5)发表了题为“Biochar-loaded AM fungi coupled withArundo donaxenable targeted red mud remediation via valency-specific metal detoxification and soil function recovery”的学术论文，我所为第一单位，我所王晓慧博士为第一作者，黑龙江大学宋福强教授与我所蒲高忠研究员为共同通讯作者。我所与广西大学联合培养的硕士研究生孙颖强以及我所付传明研究员、廖建雄研究员等参与了该研究工作。

　　赤泥作为一种盐碱化和金属污染的副产物，构成了严重的生态风险。该研究首次报道了两种不同丛枝菌根真菌(AMF)Funneliformis mosseae和根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices，负载生物炭(BC)联合芦竹Arundo donax在赤泥污染中的协同修复机制。

　　图1.论文图摘示意载菌生物炭-芦竹体系协同修复赤泥的机制

　　科研人员重点研究了负载摩西管柄囊霉的生物炭(BC-FM)和负载根内根孢囊霉的生物炭(BC-RI)。BC-FM处理显著增强了植物的抗氧化系统和光合能力，同时降低了土壤中可交换态砷的含量和pH值，从而诱导了"光合作用增强—砷固定"的协同效应。相比之下，BC-RI处理显著增加了植物生物量和土壤微生物α多样性，同时降低了土壤铅和钠离子的含量，并增强了碱性磷酸酶活性——从而展示了一个"铅固定——微生物多样性——土壤磷活化"的级联效应。根际网络分析鉴定了关键细菌属，在BC-FM处理中，Longimicrobiaceae驱动土壤有机碳积累;在BC-RI处理中，Lechevalieria增强碱性磷酸酶活性。

　　图2.载菌生物炭-芦竹体系修复赤泥过程中芦竹根际微生物群落共现网络

　　图3.载菌生物炭-芦竹体系与赤泥相互作用的综合分析：(a)结构方程模型(SEM);(b)植物生长参数与代表性微生物类群[前5丰富属、重点类群(Zi-Pi标准)和处理特异性类群]的Mantel相关性;(c)相关热图。

　　这些发现支持了一种新的“真菌物种-重金属价态匹配”原理，其中RI优先靶向阳离子Pb，而FM靶向阴离子As。该原理建立了一个三维协同模型：“重金属转化-同时降低盐碱度-微生物功能激活”。研究结果为区域性赤泥修复提供了一种基本策略：在铅为主的地区应用BC-RI，在砷污染地区应用BC-FM。

　　该研究得到了国家自然科学基金(32460312)、广西自然科学基金(2025GXNSFAA069855、2025GXNSFBA069005)、黑龙江省自然科学基金重点项目(ZD2024C006)等项目的资助。

　　文章链接：

　　https://doi.org/10.1007/s42773-025-00568-7