青藏高原多年凍土區高寒植被土壤微生物群落分布等研究

　　土壤微生物作為生態系統中的重要分解者，是植被變化過程中重要的生物參與者，在土壤質量改善、植物生產力調節和生態系統穩定性維持等方面發揮關鍵作用。其中，微生物群落的多樣性和組成等分布模式及構建過程（確定或隨機組裝）是影響生態系統過程和功能的關鍵參數。深入了解植被變化過程中的微生物群落特征，可提高對微生物物種分布、多樣性和生物地理格局等的認知，加強微生物演化與植被變化之間關系的理解，有助于植被-微生物反饋模型的發展。現有研究普遍認為，氣候變暖背景下青藏高原高寒草地在多年凍土退化后表現出由高寒沼澤草甸（ASM）、高寒草甸（AM）到高寒草原（AS）的逆向演替，導致生態系統功能和穩定性下降。然而，高原多年凍土區高寒植被土壤微生物群落相關研究較為缺乏。

　　中國科學院西北生態環境資源研究院在青藏高原東北緣疏勒河源多年凍土區高寒生態系統長期定位觀測場開展研究，分析不同類型高寒植被土壤微生物的群落特征，發現高寒草地逆向演替（由ASM、AM到AS）過程中，植物生物量是驅動微生物多樣性和群落構建過程的關鍵因子。微生物β多樣性以物種替換為主（圖1a），群落構建以隨機組裝過程為主導（圖2b），二者均在植被逆向演替過程中逐漸增加（圖1b、2a）。植被逆向演替加強了微生物群落與環境因子之間的聯系，提升了微生物群落對環境擾動的敏感性，并降低了微生物群落抵抗自身組成不變的能力（抵抗力）。此外，冰緣植被（GFV）土壤微生物群落對環境變化的敏感性較低、抵抗力較強，可能擁有高寒生態系統中最穩定的微生物群落。

　　該研究首次綜合應用β多樣性分解和群落構建過程分析方法，系統探究了青藏高原多年凍土區高寒草地逆向演替過程中土壤微生物群落多樣性的維持機制，加強了對微生物多樣性發生和調節、植被和微生物群落之間關系的理解，有助于預測微生物群落對高寒生態系統變化的響應動態。

　　近日，相關研究成果以Soil microbial distribution and assembly are related to vegetation biomass in the alpine permafrost regions of the Qinghai-Tibet Plateau為題，在線發表在Science of the Total Environment上。研究工作得到第二次青藏高原綜合科學考察研究、國家自然科學基金等的支持。

圖1.土壤微生物群落β多樣性分解及其在不同植被類型中的差異

圖2.不同植被類型中微生物群落構建組分及其與植物生物量差異的關系