作为重要的陆地碳(C)库,脆弱敏感的西藏高寒草原在全球变化和过度放牧的影响下沙化问题日益突出。草地沙化可能会加剧地上植物群落和地下微生物群落的养分限制状态,进而影响高寒草原土壤C储量。土壤氮(N)和磷(P)作为植物生长和微生物代谢的重要养分来源,然而,目前对沙化过程中植物和土壤微生物群落受N和P限制情况及其作用机理仍不清楚。本研究利用生态酶化学计量的方法评估了高寒草原五个不同沙化阶段(包含未退化、轻度、中度、重度和极度沙化)下植物和土壤微生物的养分限制状态。研究结果表明:(1)土壤微生物代谢主要受C和P限制,随沙化程度的加深,植物N限制和微生物C限制有所加剧,微生物P限制得到缓解;(2)植物-土壤-微生物相互作用对微生物C和P限制有显著的影响, 解释度分别为72%和61%。具体而言,沙化通过调节土壤pH、土壤养分和植物N限制来影响微生物代谢限制;(3)微生物C限制进一步降低了微生物的C利用效率(CUE),从而不利于沙化土壤中有机C的保留。本研究揭示了在植物-微生物相互作用下的微生物代谢限制是影响土壤微生物CUE的关键驱动因素,并为推进微生物调节养分循环和C固存提供了新的见解。