近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所微生物資源收集保藏與發(fā)掘利用團(tuán)隊(duì)和草地生態(tài)遙感團(tuán)隊(duì)最新研究揭示了不同放牧強(qiáng)度影響草甸草原土壤生產(chǎn)力的微生物學(xué)機(jī)制,為指導(dǎo)合理調(diào)節(jié)我國溫帶草原放牧強(qiáng)度、防止草原退化提供了理論依據(jù),相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《微生物學(xué)(Microbiome)》上。
放牧是草原生物多樣性和生產(chǎn)力的主要調(diào)節(jié)因素,這種調(diào)節(jié)作用主要通過“自上而下”(植物→土壤→微生物)再“自下而上”(微生物→土壤→植物)的影響作用形成。放牧?xí)@著影響草地土壤微生物群落。然而,放牧對(duì)地下的菌群組成和代謝過程的影響及對(duì)土壤生產(chǎn)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)制還缺乏較全面的研究。該研究利用長期封閉的草甸草原進(jìn)行不同強(qiáng)度的放牧觀測試驗(yàn),揭示了不同放牧強(qiáng)度對(duì)草地土壤微生物群落組成和活性的影響,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)土壤有機(jī)碳周轉(zhuǎn)和土壤生產(chǎn)力變化,闡明了微生物群落對(duì)土壤生產(chǎn)力的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。
研究團(tuán)隊(duì)利用土壤學(xué)和微生物組學(xué)研究手段發(fā)現(xiàn):放牧能顯著影響草甸草原土壤微生物群落和生態(tài)系統(tǒng)功能,在輕度放牧強(qiáng)度下土壤微生物α多樣性最高,而在中度放牧強(qiáng)度下土壤微生物β多樣性最高。放牧使土壤微生物從以慢速生長的微生物類群主導(dǎo)、以真菌食物網(wǎng)為主(主要利用難降解有機(jī)碳)的微生物群落向以快速生長的微生物類群主導(dǎo)、以細(xì)菌食物網(wǎng)為主(主要利用易降解有機(jī)碳)的微生物群落演變。同時(shí),土壤細(xì)菌的群落穩(wěn)定性和活性穩(wěn)定性與細(xì)菌α多樣性顯著相關(guān),但真菌群落及其相關(guān)活性的穩(wěn)定性并非如此。最后,該研究表明草地土壤生產(chǎn)力與微生物α多樣性顯著相關(guān),而與土壤有機(jī)碳周轉(zhuǎn)速率關(guān)系不明顯。該研究強(qiáng)調(diào)了土壤微生物α多樣性在指示草甸草原生態(tài)系統(tǒng)功能中具有重要的積極作用。
研究得到國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目及中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程的資助。
原文鏈接:https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-018-0544-y