科研进展

华南植物园在降水季节变化影响南亚热带森林土壤微生物多样性及共存网络的研究取得进展

  

  在全球变化的背景下,降水格局的变化会对生态系统,尤其是森林生态系统带来重要的生态后果。尽管土壤微生物对于亚热带森林的巨大碳库有着显著的反馈作用,但是关于微生物群落应对降水变化的敏感性的认识并不充分。 

  中科院华南植物园生态及环境科学研究中心何聃助理研究员、博士生赵倩和申卫军研究员等共同开展研究,依托鹤山站常绿阔叶林模拟降水季节变化控制试验平台,分别研究了真菌和细菌群落在物种多样性和共存网络方面的响应,通过减少干季降水、增加湿季降水,以及保持年降雨量不变,来控制降水的季节分配(处理以MAPS表示)。 

  结果表明,MAPS显著地减少了真菌群落的物种多样性,而对于细菌群落多样性的影响不大。粪壳菌纲(Sordariomycetes)的物种丰度和个体多度在MAPS处理下显著减少,而外生菌根真菌的多度大大提升了。在MAPS处理和对照之间,真菌群落网络结构的变化也比细菌群落网络结构的变化要更大。降水变化使得真菌的共存网络拥有更多的联结度和簇,意味着真菌群落内各物种之间相互作用的潜力得到了增强。真菌网络结构的变化与土壤磷含量存在有显著相关性,从侧面启示了外生菌根真菌通过磷素营养方面的作用影响着整个真菌群落内部的交流。除此之外,研究还发现了土壤真菌多样性和几种木质纤维素降解酶的显著相关性,表明在未来降水格局变化背景下,南亚热带森林土壤难降解有机质的真菌降解作用可能会受到一定的抑制。总之,南亚热带森林的降水季节变化更容易影响土壤真菌而不是细菌群落,并且可能会带来微生物介导下土壤碳库变化和地球化学循环等方面的重要后果。 

  项目得到国家自然科学基金、“广东特支计划”百千万工程领军人才、中国科学院国家外国专家局创新团队国际合作伙伴计划等的资助。相关研究结果已在线发表在国际学术期刊Soil Biology and Biochemistry(IF=4.86)上。论文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071717305850。 

图:真菌群落共存网络的变化。a,降水变化(MAPS)处理下;b,对照(control)处理下。