由于土壤微生物的復(fù)雜性和難培養(yǎng)性，長(zhǎng)期以來(lái)，人類(lèi)對(duì)土壤微生物多樣性如何影響群落生態(tài)功能的認(rèn)識(shí)不深，只能用“黑箱”來(lái)形容。8月23日，《自然—通訊》在線(xiàn)發(fā)表了南京農(nóng)業(yè)大學(xué)關(guān)于土壤微生物群落裝配和生態(tài)功能影響機(jī)制的最新研究成果，窺見(jiàn)了“黑箱”里的秘密。

論文共同通訊作者、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授張瑞福表示，土壤微生物群落的裝配影響土壤養(yǎng)分循環(huán)能力和生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的高低，并關(guān)系到生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。該研究發(fā)現(xiàn)，土壤微生物群落中的“特異性”功能微生物是決定群落裝配過(guò)程的關(guān)鍵因素，也是維持微生物群落穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)。所謂“特異性”功能，就是僅由少數(shù)微生物功能群“持有”的功能，如土壤氨氧化過(guò)程、有機(jī)污染物降解等功能。

論文第一作者、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授荀衛(wèi)兵介紹，在土壤微生物群落裝配初期，營(yíng)養(yǎng)和空間位充足，微生物隨機(jī)生長(zhǎng)、繁殖、死亡，群落遵循隨機(jī)裝配過(guò)程。在群落裝配后期，空間和營(yíng)養(yǎng)條件受限，環(huán)境選擇壓力增加，僅在土壤微生物多樣性較高、能夠“持有”和“表達(dá)”更多“特異性”功能時(shí)，群落才能適應(yīng)環(huán)境，維持生長(zhǎng)、繁殖、死亡的隨機(jī)性裝配過(guò)程;相反，在土壤微生物多樣性較低時(shí)，微生物類(lèi)群趨向于“各自為戰(zhàn)”，群落維持條件選擇或者均一化選擇的確定性裝配過(guò)程。

論文共同通訊作者、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授沈其榮認(rèn)為，“特異性”功能微生物在影響土壤微生物群落裝配過(guò)程和維持土壤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能中有著重要作用，對(duì)破譯土壤微生物多樣性和系統(tǒng)生態(tài)功能間的關(guān)系具有重要的科學(xué)意義。