線蟲微生物互作關系下有機碳庫轉化機制研究獲進展

　　資源競爭和生物捕食是生物群落物種組成和多樣性演變的關鍵驅動力。土壤微生物之間的資源競爭和生態位分化已有大量研究揭示，但對生物捕食影響微生物多樣性和群落結構演變的作用機制仍缺乏研究，尤其缺乏在野外開放環境下的相關長期試驗研究。線蟲是土壤中最豐富的無脊椎動物類群之一，線蟲捕食作用影響了微生物的數量、群落結構和功能活性。在農田土壤中，不同的培肥措施會改變土壤結構和孔隙、有機質和養分含量，也必然影響線蟲對微生物捕食作用的強度與效應，從而影響微生物的分布及其養分轉化功能，成為調控土壤生物功能、提高農田養分利用效率的基礎。前期研究已經發現，旱地紅壤在長期有機培肥后，土壤團聚體中線蟲對微生物的捕食作用促進了非根際氮代謝和根際磷代謝，抑制了非根際碳代謝。因此，線蟲-微生物交互作用有利于紅壤團聚體中有機碳固持和NP養分平衡供應。土壤有機碳庫可分為活性、慢性和惰性有機碳庫，土壤不同團聚體中（大團聚體＞2000mm、中團聚體250mm—2000mm、小團聚體＜250mm）三種碳庫的積累過程不同。當前研究對不同培肥措施下線蟲-微生物的互作關系及其對不同有機碳庫容與周轉速率的影響機制尚不清楚。

　　近期，中國科學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，基于長期有機培肥（豬糞）試驗，研究發現紅壤土壤活性、慢性和惰性有機碳庫容隨有機肥用量增加而增加，但在相同施肥量下其庫容隨團聚體粒徑增大而減小；三種有機碳庫的周轉速率變化趨勢與庫容的變化趨勢相反。大團聚中食細菌線蟲群落結構與小團聚體和微團聚體顯著分異，其優勢類群原桿屬的豐度最高，導致不同粒級團聚體中微生物群落結構的差異。大團聚體中細菌與真菌比值（B/F）和革蘭氏陽性菌與陰性菌比值（G-/G＋）均高于微團聚體，但微團聚體中B/F和G-/G＋與有機碳庫容和周轉速率的正相關更為顯著。結構等式模型分析表明，在大團聚體和小團聚體中，食細菌線蟲的捕食作用通過增加細菌與真菌比值（B/F）間接促進了土壤有機碳庫容與周轉速率。該研究結果在土壤微域尺度上，闡明了土壤食細菌線蟲的捕食作用對根際紅壤不同有機碳庫容與周轉速率的生物作用機制，為建立紅壤生物培肥措施提供了的理論依據。

　　相關研究成果發表在Soil Biology and Biochemistry、Environmental Microbiology等雜志上。該研究得到了國家重點研發計劃、中科院戰略性先導科技專項、國家重點基礎研究發展計劃等的資助。