摘要人类活动导致黄土高原土地退化和生物多样性丧失,进而降低了生态系统功能.人工造林是该区域退化土地恢复的重要措施.现有的生态修复研究通常侧重于微生物群落物种多样性的恢复对单一生态系统功能的影响,而忽略了微生物间存在的相互作用与生态系统多功能性(Ecosystem multifunctionality,EMF)的关系.为探究造林恢复过程中土壤微生物多样性和网络复杂性与EMF的关系,本研究采用时空代换法(space-time substitution method),沿50年造林恢复时间序列,分析了黄土高原地区造林恢复对土壤微生物群落多样性、土壤微生物网络复杂性以及与土壤养分循环相关的10个生态系统功能指标的影响,明确了土壤微生物群落特征与EMF的关系.结果表明,随造林恢复时间序列的增加,土壤微生物群落的综合多样性、网络复杂性和EMF均呈现出显著增加后下降的趋势(P＜0.05),其中土壤微生物综合多样性和网络复杂性在第8年达到最高值,EMF在第20年达到最大值.在未控制土壤环境因素时,细菌和古菌多样性与EMF无显著相关性,真菌多样性与EMF呈显著正相关(P＜0.001);土壤微生物群落的综合多样性和网络复杂性均与EMF显著正相关(P＜0.001),其中土壤微生物网络复杂性对EMF的解释度更高.通过偏回归分析(Partial least squares regression,PLSR)控制土壤因子影响后发现,尽管土壤微生物的综合多样性和网络复杂性对EMF的解释度(P＜0.001)均降低,但土壤微生物网络复杂性对EMF的解释度仍高于微生物综合多样性.结构方程模型(Structural Equation Model,SEM)进一步分析表明,土壤微生物多样性通过土壤微生物网络复杂性对造林修复地的EMF产生间接影响.综上所述,相较于土壤微生物综合多样性,微生物网络复杂性能够更好地预测EMF.而且,土壤微生物综合多样性主要通过促进网络复杂性间接正向影响EMF.本研究揭示了造林恢复生态系统中微生物群落特征与EMF的关系,为退化修复生态系统功能恢复提供了新的微生物调控机制解析.