SBB | 秸秆化学性质是联系水稻土细菌群落构建和秸秆降解的纽带(国人作品)

推荐：江舜尧

编译：走来走去的狮子

编辑：小菌菌

中国科学院南京土壤研究所冯有智研究员团队于2020年5月在Soil Biology &Biochemistry发表题目为《Strawchemistry links the assembly of bacterial communities to decomposition in paddy soils》的文章。研究成果对于理解和预测陆地生态系统中微生物驱动的植物残体分解具有重要意义。

文章内容

研究背景：每年全球农业生产过程中产生大量作物秸秆，但目前还田率较低，其合理利用是农田管理中亟待解决的重大现实问题。微生物在秸秆降解过程中起着重要作用，尽管目前在秸秆降解微生物时空演替格局及主导微生物方面的研究取得了诸多进展，但控制秸秆降解微生物群落演替的群落构建过程及其驱动因子目前尚不清楚。
方法：以我国亚热带区重庆、常熟和鹰潭三个田间原位秸秆降解实验为研究对象，基于Illumina高通量测序和零模型分析，量化秸秆分解过程中微生物群落构建过程及其驱动因子。
结果：三个站点秸秆降解微生物群落构建过程高度相似，且均受到秸秆化学成分控制：“异质性选择”筛选了土壤中部分微生物参与秸秆降解；“匀质性选择”决定了各秸秆降解时间段内微生物群落组成；“生态漂变”赋予了整个降解时间段内群落组成一定的随机性。受到秸秆化学性质控制的群落构建过程塑造了群落组成进而间接影响了秸秆降解。
结论：秸秆化学性质控制了降解相关的微生物群落构建过程，并通过改变群落组成进一步影响秸秆降解。该结果表明区域尺度下水稻土秸秆降解微生物群落的形成和演替具有高度的内在一致性。

文章重要图片说明

图1 | 秸秆降解率、形态和成分变化

图2 | 秸秆降解细菌群落变化

图3 | 秸秆降解细菌群落构建过程

图4 | 秸秆降解细菌群落和秸秆化学成分RDA分析

图5 | βNTI和秸秆化学成分回归分析

图6 | 秸秆降解过程中的代表细菌

图7 | 细菌群落组成和群落构建过程对秸秆降解的贡献

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