【科研新进展】韦革宏教授团队在土壤微生物驱动退耕还林养分循环机制研究方面取得重要进展

近日，旱区作物逆境生物学国家重点实验室、生命科学学院韦革宏教授团队的最新成果“不同装配模式的土壤微生物驱动退耕还林系统土壤剖面的养分循环（Soil microbiomes with distinct assemblies through vertical soil profiles drive the cycling of multiple nutrients in reforested ecosystems）”在微生物学领域权威期刊《Microbiome》(IF=9.133)发表。生命科学学院博士焦硕为论文第一作者，陈卫民副教授和韦革宏教授为论文共同通讯作者，课题组研究生王洁丽、杜妮妮和李乔平等参与了相关研究工作。

土壤微生物在陆地生态系统服务和功能方面发挥重要作用。但是，在退耕还林过程中，土壤表层及深层微生物的装配模式及其对土壤养分循环的贡献尚不明确。该研究以退耕还林30年的刺槐林为研究对象，通过高通量测序的方法，分析了刺槐树干不同水平距离（0-90cm）和不同深度（0-300cm）的土壤细菌、古菌和真菌群落组装、结构以及影响因素。结果发现：（1）在浅层土壤中，细菌和真菌的多样性随深度的增加逐渐降低，而古菌多样性则逐渐增加；（2）退耕还林过程中，细菌群落相似度的垂直距离衰减速率逐渐降低，而古菌和真菌逐渐增加；（3）土壤微生物群落的垂直变异取决于土壤理化性质的改变，而土壤微生物群落水平变化受植物根的梯度分布作用驱动（图1）；（4）随机森林（Random Forest）和多元线性回归分析表明，古菌和细菌群落多样性分别对浅层和深层土壤养分循环发挥重要作用（图2），其中不同微生物类群参与土壤特定养分的循环。

该研究提供了在单棵树的微尺度下土壤微生物群落垂直和水平空间变化的新视角，系统地揭示了在退耕还林过程中，土壤细菌、古菌和真菌作为土壤深层养分循环的主要参与者，形成了不同的响应模式。
该研究工作得到国家自然科学基金（41830755、31570493和31270529），博士后创新人才计划（BX201700005），博士后科学基金（2018M630041）和长江学者奖励计划（T2014208）等项目的资助。

原文链接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-018-0526-0

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