近日,草業與草原學院陳文青教授團隊在Current Biology發表了題為“Number of global change factors alters the relative roles of abundant and rare microbes in driving soil multifunctionality resistance”的研究論文。陳文青教授為論文第一作者兼通訊作者。
全球變化因子(Global change factors,GCFs),如增溫、氮沉降、鹽堿化和環境污染等,對陸地生態系統的結構和功能產生了深遠影響。生物多樣性可以緩沖生態系統的功能以對抗環境變化。然而,土壤微生物多樣性,特別是豐富和稀有微生物類群在不同GCFs數量干擾條件下對土壤多功能抗性的調控作用尚缺乏深入研究。
針對上述問題,研究團隊通過室內微宇宙試驗控制微生物多樣性同時模擬多種GCFs干擾因子,探究了不同GCFs數量干擾下土壤多功能抗性的變化及豐富和稀有微生物的作用。結果表明:(1)隨著GCFs數量的增加,豐富和稀有微生物類群多樣性對土壤多功能抗性的作用均降低,同時其相對重要性也發生改變。(2)在少數GCFs數量(少于2個因子)干擾條件下,豐富微生物類群是驅動土壤多功能抗性的關鍵因素,但隨著GCFs數量的增加(大于4個因子),稀有微生物類群對土壤多功能抗性的影響變得更顯著。(3)在較多GCFs數量干擾下,稀有微生物類群相對于豐富類群,因具有更多的遺傳多樣性使得該類群對多因子干擾體現出更好的環境適應性,從而導致豐富和稀有微生物類群對土壤功能抗性調控作用相對重要性的轉變。
該研究揭示了在多個GCFs干擾的背景下,土壤多功能抗性的變化動態及豐富和稀有微生物類群的不同作用,強調了在應對多重全球變化因子時稀有微生物類群的重要性,為土壤生態系統的恢復與管理提供了科學依據。
該研究得到國家自然科學基金資助項目(32271778)和國家林業和草原局科技創新青年拔尖人才專項項目(2020132614)資助。