土壤激发效应(Priming Effect, PE)是指因新鲜有机碳输入引起的土壤原生有机碳矿化速率改变的现象，是全球碳循环的重要组成部分，直接影响土壤碳库的稳定性。尽管农业管理实践对土壤有机碳(SOC)的影响已得到广泛研究，但关于管理强度如何通过激发效应影响长期碳周转，尤其是在大陆尺度上的普适性规律仍不清楚。

　　针对这一科学问题，中国科学院沈阳应用生态研究所森林地下生态系统与生产力提升组群、中国科学院大学联合欧洲多国科研机构，依托欧洲长期定位试验(LTEs)网络，系统开展了跨环境梯度的土壤激发效应研究。研究团队对覆盖三种主要气候类型的8个LTEs站点进行采样，根据耕作强度和受肥类型将土壤划分为四种管理强度水平，通过13C同位素示踪技术量化了不同管理背景下的激发效应强度。研究结果表明，激发效应可以有效预测欧洲及全球尺度农田的土壤碳含量。不同强度的农业管理显著改变了激发效应的大小与方向：低强度管理(如施用有机肥、减耕或免耕)显著增强了土壤的正激发效应，其PE平均值可达10.63±2.57至11.43±5.10 μgCg-1soil;而高强度管理(如单施化肥、常规耕作)则导致PE显著降低，甚至出现负激发效应，其平均值仅为3.18±1.36 μgCg-1soil。进一步解析显示，管理强度不仅直接通过改变SOC含量影响PE，还通过调节土壤团聚体稳定性和微生物生物量(细菌、真菌)产生间接影响。随机森林和结构方程模型分析确认，C/P比、SOC、全氮以及β-葡萄糖苷酶活性是激发效应的关键预测因子。

　　该研究强调了长期可持续管理对维持土壤健康和碳周转机制的重要性，揭示了低强度管理通过增强微生物活性及碳利用效率促进碳循环的生态学机制。这为在全球气候变化背景下优化农田碳管理策略、评估农业生态系统的碳汇潜力提供了重要科学依据。相关研究成果以“Low-intensity management promotes the soil priming effect in European agroecosystems”为题发表在《Nature Communications》上。中国科学院沈阳应用生态研究所博士生董小涵为第一作者，张伟东研究员为指导老师，联合西班牙国家研究委员会(CSIC)Felipe Bastida研究员为合作导师。该研究得到了国家自然科学基金、欧盟“地平线2020”计划、中国留学基金委(CSC)等项目的资助。

　　论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-71255-9

　　土壤激发效应(PE)建模