——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
土壤微生物群落的裝配對于理解微生物群落調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)水平功能的機(jī)制十分重要。隨機(jī)過程和確定過程共同決定了微生物群落裝配,已有研究表明微生物裝配過程會(huì)對微生物成員施加約束并影響微生物的功能。但隨機(jī)過程和確定過程對剖面土壤微生物群落裝配的相對貢獻(xiàn)及其造成的土壤有機(jī)碳(SOC)動(dòng)態(tài)變化尚不明確,限制了對深層土壤SOC動(dòng)態(tài)變化機(jī)制的解析。
中國科學(xué)院南京土壤研究所孫波課題組針對中亞熱帶典型的貧瘠旱地紅壤,設(shè)置4種不同施肥試驗(yàn)處理,在5個(gè)土壤剖面深度(0-80cm)研究細(xì)菌群落的裝配機(jī)制及SOC代謝功能。結(jié)果表明,隨著土壤深度增加,細(xì)菌群落裝配由確定性選擇主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機(jī)性擴(kuò)散主導(dǎo)。β-零偏差模型和遷移率證實(shí)深層土壤中擴(kuò)散影響相對較大的科學(xué)假設(shè)。酸桿菌門和綠彎菌門作為細(xì)菌群落中兩個(gè)最優(yōu)勢種群,其裝配過程與整體細(xì)菌群落裝配過程趨同。結(jié)構(gòu)方程模型的結(jié)果表明,土壤因子(pH和總磷)和細(xì)菌互作網(wǎng)絡(luò)(競爭和網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性)與表層土壤(0-10cm和10-20cm)的細(xì)菌群落組成顯著相關(guān)。偏Mantel檢驗(yàn)和隨機(jī)森林模型表明,細(xì)菌群落裝配可能調(diào)控了土壤剖面SOC變化過程,提示隨機(jī)擴(kuò)散對群落裝配的貢獻(xiàn)隨土壤坡面深度增加而增加,細(xì)菌的隨機(jī)裝配過程可能抑制了SOC代謝和礦化速率。該研究有助于理解隨機(jī)性和確定性過程間平衡機(jī)制,解析了微生物群落裝配和SOC動(dòng)力學(xué)的潛在關(guān)系,并為微生物群落裝配介導(dǎo)深層SOC代謝動(dòng)態(tài)變化提供了理論依據(jù)。
相關(guān)研究成果發(fā)表在mSystems上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家優(yōu)秀青年基金和江蘇省杰出青年基金的資助。
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