發(fā)布時(shí)間：2024-08-05來(lái)源：朱冬研究組
土壤微生物是陸地生物地球化學(xué)循環(huán)的主要驅(qū)動(dòng)力，它們參與土壤生態(tài)系統(tǒng)中的養(yǎng)分循環(huán)，促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的周轉(zhuǎn)和土壤結(jié)構(gòu)的改良，對(duì)土壤健康和作物生長(zhǎng)至關(guān)重要。然而，土壤動(dòng)物對(duì)微生物群落的影響仍知之甚少。
基于此，中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所朱永官院士團(tuán)隊(duì)的區(qū)域土壤環(huán)境與生物污染研究組開(kāi)展了微宇宙實(shí)驗(yàn)，利用跳蟲(chóng)、線蚓和捕食性螨等模式土壤動(dòng)物，研究土壤動(dòng)物間的競(jìng)爭(zhēng)和捕食在不同施肥歷史的土壤生態(tài)系統(tǒng)中對(duì)微生物的影響及其功能反饋。研究發(fā)現(xiàn)，土壤動(dòng)物間的生物相互作用顯著影響了包括細(xì)菌和真菌在內(nèi)的稀有微生物群落，這些群落是土壤功能基因變化的重要驅(qū)動(dòng)因素。捕食作用顯著增強(qiáng)了碳氮循環(huán)相關(guān)基因的豐度。進(jìn)一步的分析表明，功能基因豐度的增加可能源于土壤動(dòng)物間相互作用引起的特定微生物的代謝活動(dòng)。與競(jìng)爭(zhēng)相比，捕食對(duì)稀有微生物、功能基因和微生物代謝的影響更為顯著。此外，長(zhǎng)期施用有機(jī)肥增加了土壤微生物對(duì)動(dòng)物相互作用的抵抗力。這些研究成果為我們理解土壤生物相互作用下的微生物群落動(dòng)態(tài)與功能變化提供了新的視角，強(qiáng)調(diào)了土壤動(dòng)物之間的競(jìng)爭(zhēng)和捕食在陸地生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用。
研究成果以Biological interactions mediate soil functions by altering rare microbial communities為題，發(fā)表于環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際著名期刊Environmental Science & Technology上。中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所王一飛博士后為第一作者，中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所朱冬研究員和中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心喬敏研究員為共同通訊作者，朱永官院士指導(dǎo)了本項(xiàng)研究的開(kāi)展。本研究受到了國(guó)家自然科學(xué)基金（No. 42077216）、中國(guó)博士后創(chuàng)新人才計(jì)劃（No.BX20220289）和中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)（No. 2023321）等項(xiàng)目的資助。
土壤動(dòng)物間相互作用通過(guò)調(diào)節(jié)稀有微生物的代謝影響土壤功能
(文：朱冬研究組；圖：朱冬研究組)
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