2026年1月6日上午，“青藏高原新旅程新发现”系列讲座第七十九讲在观云楼907会议室举行。本次讲座由兰州大学泛第三极环境中心主办，邀请汉堡大学高级研究员俞琳作题为“基于过程描述的微生物土壤模型的建模及其应用”的学术报告。中心相关教师、研究生到场聆听并参与交流。

土壤微生物在陆地碳循环中起着核心作用，直接调控着土壤有机质的分解与矿化、土壤固碳以及温室气体的产生与释放。然而，在现有的全球陆地植被模型(DGVM)中，这些微生物驱动的关键过程往往仍被高度简化，甚至以经验参数化的方式间接表示。这极大限制了模型对碳-气候反馈机制的刻画能力。

报告围绕“土壤微生物过程如何影响陆地碳循环、以及如何在陆地生态系统模型中被直接明确表达”这一核心问题展开。俞琳老师首先从全球陆地碳库预测的不确定性切入，指出在不同模式的对比研究中，海洋碳库预测差异相对较小，而陆地碳库差异显著，尤其在高纬度地区不确定性更高。他进一步强调，生产力与陆地碳库之间的关联在不同模型中表现并不一致，这种结构性差异会显著影响对未来碳汇/碳源格局的判断，因此需要从机理层面追溯不确定性的来源并加强过程约束。

在“土壤碳循环与微生物作用”部分，俞琳老师系统梳理了传统土壤碳库“简化周转”观念的局限，指出实际土壤系统中碳的分解、转化与稳定化由微生物生理过程、酶促动力学、矿物吸附以及营养元素限制等多重机制共同控制，具有显著的非线性特征。报告重点介绍了以米氏动力学为代表的底物反应速率描述、碳利用效率及其受氮磷可用性调节的机制，以及DOC直接吸附与微生物残体吸附等稳定化路径，并讨论了土壤类型、铁铝含量等对吸附能力的影响。

随后，俞琳老师以其参与开发的Jena Soil Model（JSM）模型为主线，介绍了“基于过程描述”的微生物土壤模型如何在陆地生态系统模型中实现：包括土壤分层结构、微生物生长与代谢、酶促过程、碳氮磷耦合以及微生物—植物—土壤表面之间对营养元素的竞争关系等，并结合模型集成、参数约束与尺度扩展过程中面临的关键挑战进行了讨论。报告还分享了模型在站点与区域尺度应用中的启示，例如通过多站点一致参数集解释不同生态系统差异、探讨土壤养分（尤其是磷）对植被生产力与土壤过程耦合的作用，并以亚马逊等典型区域为例分析土壤性质与碳汇变化的潜在联系。

在面向未来情景的讨论中，报告结合二氧化碳增浓实验与模型对比结果指出：当前许多模型对CO₂升高响应的关键路径仍表达不足，部分重要碳通量（如根系分泌物相关过程）在模型中缺失或过度简化，可能导致对碳库变化的误判。针对这一问题，俞琳老师介绍了后续可能的改进方向，包括将根系分泌过程纳入框架、将微生物进一步划分为细菌与真菌等功能类群、细化酶表达与群落优势过程等，以更好地刻画植被—微生物耦合响应与碳循环对气候的反馈。

报告结束后，参会师生就“稳态假设与初值设定”、“参数可辨识性与不确定性来源”、“遥感与土壤过程约束的可行性”、“实验观测与模型功能类群映射”等问题与俞琳老师进行了深入交流。此次讲座为我校师生理解陆地碳循环的不确定性来源、把握微生物过程模型的发展趋势与应用前景提供了有益启发。最后会议在中心师生们的热烈掌声中圆满结束。