中科院植物所科研人员在草地生态系统土壤微生物群落与多功能性关系研究中取得新进展

(资料图)

草地生态系统是我国面积最大的陆地生态系统，约占国土面积的41.7%，且主要分布在我国北方温带地区及青藏高原，具有极其重要的生态功能和生产功能。土壤细菌和真菌在调节草地生态系统功能与服务方面发挥着十分关键的作用。然而，关于土壤细菌和真菌群落（多样性、群落结构、生物量）如何分别驱动生态系统多功能性尚不清楚。

中科院植物所王仁忠研究组在对中国温带草地和高寒草地进行连续两年3500公里样带调查的基础上，通过测量多种生态系统功能（土壤碳、氮、磷含量，土壤酶活性，养分矿化），利用高通量测序和磷脂脂肪酸技术量化土壤细菌和真菌多样性（丰富度、谱系多样性、结构多样性）及生物量，结合植物多样性和生物量，以及地理位置、海拔、气候和土壤特性等关键驱动因子，系统揭示了微生物群落对生态系统多功能性的驱动作用。研究发现，土壤真菌多样性与多功能性呈显著正相关，且真菌谱系多样性与之相关性高于真菌丰富度。然而，土壤细菌多样性并未显著影响多功能性，仅放线菌和变形菌菌群丰度与多功能性显著相关。此外，尽管微生物生物量是多功能性的主要驱动因子，但其贡献低于真菌多样性和主要细菌菌群的作用。本研究从土壤微生物视角全面阐明了细菌和真菌群落不同特性对生态系统多功能性的直接驱动作用，考虑土壤微生物多种特性的作用将有助于为退化草地生态系统功能与服务的恢复提供理论支持。

该研究成果于10月29日发表在国际学术期刊Functional Ecology上。中科院植物所马琳娜副研究员为该论文的第一作者和通讯作者，王仁忠研究员为共同通讯作者。已毕业硕士研究生张超雪和美国圣地亚哥州立大学徐小峰教授也参与了部分工作。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中科院战略性先导科技专项（A类）的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1111/1365-2435.14220

（植被生态实验室供稿）

大尺度梯度上气候、海拔、土壤特性、植物群落、细菌(a)和真菌群落(b)对草地生态系统土壤多功能性影响的结构方程模型