高寒地区重大基础设施建设常导致地表植被破坏与表土资源丧失，并产生大量工程弃渣，对脆弱生态系统构成长期威胁。传统的覆土修复方法不仅受制于稀缺的表土资源，且对工程废弃物的消纳能力有限。如何将工程弃渣资源化利用，同时快速恢复土壤生态功能，是高寒区可持续发展面临的重大挑战。

针对上述问题，中国科学院成都生物研究所退化土壤生态功能恢复创新团队博士研究生李瑞轩在庞学勇研究员指导下，以青藏高原东缘重大工程扰损区为研究对象，开展了系统的土壤重构与微生物调控技术研究。研究团队首先通过野外模拟实验，将工程弃渣与表土、生土按不同比例混合重构，系统评估了不同弃渣含量（0%-100%）及粒径配比对土壤水文、养分、微生物活性及植物生长的综合影响。在此基础上，进一步筛选出最优的土石配比（25%弃渣含量），并开展原位解磷菌（PSB）添加实验，探究微生物调控对重构土壤肥力维持与碳固持的增效机制。主要发现：（1）确立了土壤重构的关键阈值：当重构土壤中弃渣含量低于50%时，其对土壤蓄水能力和入渗速率影响有限；当弃渣含量超过50%时，土壤水文功能急剧下降，导致微生物生物量减少、酶活性受抑，进而使植物地上与地下生物量较无弃渣对照降低87%-98%。其中，25%的弃渣含量被确认为最优配比，可在维持土壤水分、酶化学计量平衡及植物生产力方面达到与天然土壤相当的水平。（2）揭示了弃渣对土壤养分转化的差异化影响：弃渣的存在加速了磷、钾等矿质元素的释放，但对主要源于大气的氮素而言，过高的弃渣含量反而促进了氮的淋溶损失。这一发现表明，在土壤重构中需针对不同元素特性制定差异化的养分管理策略。（3）解磷菌添加重塑了微生物生命史策略：在最优土石配比基础上接种假单胞菌属（Pseudomonas）解磷菌，显著提高了土壤有效磷含量及β-葡萄糖苷酶、酸性磷酸酶活性。微生物群落整体从“压力耐受（S-策略）”向“资源获取（A-策略）”转变，核心代谢通路（能量、氨基酸、核苷酸代谢）显著上调，表明解磷菌解除了磷对微生物代谢的关键限制。（4）解磷菌驱动了真菌功能类群从腐生向共生的转变：解磷菌的引入促使土壤真菌群落由以分解有机质为主的“腐生型”主导，转向以促进植物营养吸收为特征的“共生型”（如丛枝菌根真菌）主导。这一转变不仅减少了原有土壤有机碳的分解，还通过菌丝残体等途径促进了新碳的稳定固持，最终提升了重构土壤的有机碳储量。

该系列研究系统阐明了“物理结构重构（调控弃渣比例）→ 微生物功能激活（解磷菌调控）→ 生态系统功能提升”的联合修复机制，提出了将工程弃渣资源化利用与微生物肥力强化相结合的高寒区生态修复新策略。研究成果为重大工程扰动区的可持续修复提供了关键理论依据与技术参数，建议将微生物生命史策略及真菌功能群结构纳入生态修复效果评估体系。

相关研究成果分别以“Soil hydrology affected by crushed rock content modulates the alpine ecological restoration: implications from soil reconstruction”和“Phosphate-Solubilizing Bacteria Enhance Carbon Accumulation by Mediating Microbial Functions in Alpine Restoration”为题，发表于国际环境科学与恢复生态学领域主流期Journal of Environmental Management及Land Degradation & Development上。中国科学院成都生物研究所博士研究生李瑞轩为论文第一作者，庞学勇研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、四川省科技计划等项目的联合资助。

原文链接（JEM）：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.129574

原文链接（LDD）：https://doi.org/10.1002/ldr.70730

图1 重构土不同弃渣含量下的植物生物量变化

图2 重构土不同弃渣含量下的土壤蓄水量变化

图3 解磷菌添加后微生物生命史策略（Y-A-S框架）的转变

图4 解磷菌添加后真菌功能类群从腐生型向共生型转变

图5 解磷菌促进高寒生态恢复中土壤有机碳积累的机制概念模型图