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新疆生地所发文揭示干旱梯度主导天山野果林表土微生物群落构建
作者: 阿克苏站 更新时间: 2026-05-20

天山野果林是珍稀温带孑遗森林生态系统与全球生物多样性热点,亦是栽培果树的重要起源基因库,当前该生态系统面临严重退化,传统观点认为植被退化是驱动土壤微生物群落负向演变的核心因素。本研究采集天山南北坡360份表土样本,借助高通量测序技术,系统解析干旱梯度与生态系统退化对表土微生物组的调控作用,明确核心驱动因子与生态机制。

研究结果颠覆传统认知,发现干旱梯度是塑造野果林表土细菌、真菌群落结构的首要因子,而非植被退化程度。干旱梯度可以解释细菌约43%、真菌约30%的群落变异,退化水平对微生物α、β多样性则无显著影响。该生态系统核心微生物组具备极高稳定性,群落组装以随机过程为核心机制;干湿交替的亚湿润生境,微生物共现网络的复杂度与稳定性显著高于半干旱和湿润区域。在功能层面,土壤微生物介导氮循环、碳循环等核心生态过程,其中氮循环为最主要功能,红游动菌、产碱菌及根瘤菌类群主导该过程,硝酸盐还原在湿润与半干旱生境中活性尤为突出。

本研究证实干旱梯度可主导退化效应,成为干旱区山地生态系统微生物组的核心调控因子,为天山野果林保护提供关键科学依据。本研究认为生态保护工作应重点统筹水资源调配管控,强化亚湿润区域生境保育维护,稳固生态系统微生物功能稳定与抗逆韧性,以应对全球气候变化下的生态退化风险。

研究成果以“Aridity gradient overrides degradation in shaping the topsoil microbiome of the Tianshan wild fruit forest”为题发表在《Current Research in Microbial Sciences》。中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态过程与生物适应团队副研究员刘永红与河南大学副教授黄建蓉为论文共同第一作者,中国科学院新疆生态与地理研究所干旱区生态过程与生物适应团队陶冶副研究员与河南大学蒋宏忱教授为论文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划和新疆维吾尔自治区“天山英才”青年拔尖人才培养计划项目资助。

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666517426000416


图1:天山野生果林采样地(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别代表不同退化程度) 

图2:不同干旱梯度下野生果林细菌、真菌的α多样性与β多样性(BGH:半干旱区;GS:半湿润偏干旱区;SR:湿润区。a:细菌物种丰富度;b:细菌香农指数;c:真菌物种丰富度;d:真菌香农指数;e:基于Bray-Curtis距离的细菌主坐标分析;f:真菌主坐标分析)


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