高寒草地土壤微生物群落及殘體碳分布研究獲進展

中科院植物研究所研究員楊元合團隊與合作者以青藏高原高寒草地為研究對象，基于樣帶調查，結合高通量測序、Null模型等手段，解析了不同營養級土壤生物群落的構建機制。相關研究成果于近日分別發表于《全球變化生物學》和《環境微生物學》。

作為生物地球化學循環的“引擎”，土壤微生物在調節土壤肥力、植物生長和氣候變化等方面起著關鍵作用。特別是，作為土壤穩定碳庫的重要組成部分，微生物殘體碳占土壤有機碳的比例可達50%以上。因此，闡明土壤微生物的群落構建機制及其殘體碳的關鍵調控因素有助于深入認識土壤生態功能及其對全球變化的響應。然而，目前仍然缺乏多營養級土壤生物群落構建機制以及不同土壤層次微生物殘體碳分布特征的系統性觀測證據。

研究人員發現，隨機過程主導高寒草地土壤生物群落構建，但其重要性在不同營養級之間存在差異：隨著營養級升高，擴散限制作用減弱而生態漂變效應增強。

在此基礎上，研究人員揭示了高寒草地土壤微生物殘體碳的分布及其驅動因素，發現不同層次土壤微生物殘體碳的關鍵調控因素不同：表層殘體碳受植物碳輸入和礦物保護的共同調控，而深層殘體碳則主要受礦物保護的影響。

研究成果拓展了學術界對于土壤生物群落構建機制和微生物殘體碳調控因素的認識，為提高地球系統模型對土壤生態功能的預測能力提供了依據。

中科院植物研究所特別研究助理賀美、博士研究生康路遙分別為兩篇論文的第一作者，楊元合為通訊作者。該研究得到國家自然科學基金、第二次青藏高原綜合科學考察研究等項目的資助。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1111/gcb.15969