植被演替中的碳素循环过程与微生物功能作用是目前恢复生态学研究的热点之一，也是揭示植被演替和地球生物化学循环机理的基础。然而受实验手段的制约，目前关于植被演替过程中的根际碳素过程与微生物类群的功能关系，及二者与植被演替的协同变化机理缺乏系统研究。对此，本研究以黄土丘陵区演替中后期典型草本群落优势种和伴生种的根际系统为研究对象，采用野外原位实验与室内盆栽模拟相结合的方法，借助于稳定性同位素探测技术等分析手段，重点研究：⑴ 碳素在根系-土壤-微生物系统的固定、分配与周转规律；⑵ 根际碳素过程中微生物的功能作用及关键功能类群解析；⑶ 根际碳素过程、微生物功能群与植被演替的协同机理与生态学解释。本研究期望从理论上揭示植被演替中的根际碳素过程和微生物类群之间的功能关系，促进对地表生物地球化学循环过程和植被演替碳汇机理的认识，为研究生态脆弱区植被恢复机理提供理论依据。