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研究發現農業土壤微生物核心菌群能提升土壤生態功能

2020-06-29 南京土壤研究所
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  土壤微生物共同生活在生態網絡中,形成生態簇,彼此強烈共存。這些生態簇中的類群是重要的生態單元,具有共同的環境偏好。理論上,一個生態網絡內高度相連的類群比關聯較少的類群能夠支持更高水平的生態系統功能。已有研究發現植物群落中核心節點的相對豐度對生態系統功能的重要性。然而,微生物群落的核心節點如何影響土壤生態功能的研究未見報道。

  基于此,中國科學院南京土壤研究所褚海燕课题组在较大空间尺度下采集了华北平原麦田243个土壤样品,利用高通量测序、高通量定量PCR技术分别测定了土壤中的真菌、细菌群落以及与养分循环相关的功能基因的丰度。通过建立土壤微生物类群的关联网络,研究人员发现微生物网络中核心节点类群的相对丰度与土壤养分循环功能基因的丰度呈显著正相关,包括C固定、C降解、N循环、P循环和S循环等基因。进一步,研究人员通过结构方程模型验证了核心菌群对土壤功能基因的促进作用,并揭示了其主控因素。

  這項研究表明,在微生物網絡中被歸類爲核心節點的微生物類群的相對豐度與土壤功能潛力高度相關。這些核心菌群能夠影響土壤的生態功能,對于大尺度下理解和管理(通過操縱微生物關鍵物種)農業生態系統具有重要意義。

  該研究與中科院城市環境研究所、清華大學、西班牙相關研究機構合作完成。研究成果發表在Environment International上。

  論文链接

土壤微生物網絡節點與土壤功能基因的耦合關系

打印 責任編輯:任霄鵬

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