Global Change Biology | 火灾影响土壤微生物群落的分类和功能，并对草地生态系统功能产生级联效应（国人作品）
推荐：江舜尧
编译：艾奥里亚
编辑：小菌菌
火灾是调节许多生态系统结构和功能的关键性事件。然而，有关关注于火灾是如何影响土壤微生物群落分类和功能多样性，以及植物群落和土壤碳（C）和氮（N）循环变化的研究较少。本研究中，我们在美国加利福尼亚州的Jasper Ridge全球变化实验场模拟火灾9个月后，在草原生态系统中探究了火灾对上述指标的影响。火灾对土壤微生物群落有较大的影响，群落组装过程分析表明，火灾发生地的环境选择压力较高。然而，一小部分高度连接的分类群能够经受住火灾的干扰。此外，火灾降低了大多数与C代谢和N循环相关的功能基因的相对丰度，这意味着与土壤C和N循环相关的微生物过程变的缓慢。相比之下，火灾促进了地上和地下植物的生长，可能增强了植物-微生物对土壤无机氮的竞争。为了综合以上研究发现，基于结构方程建模，表明土壤呼吸速率显著的提升是由于植物而不是微生物群落所导致。基于以上研究结果表明，火灾通过差异调节植物和土壤微生物群落“重启了”草原生态系统，导致土壤C和N动态发生重大变化。
文中重要图片说明
图1 | 左侧（a）的面板显示了Bray-Curtis相异度与内聚力回归分析的调整模型R2值之间的关系，该关系根据未燃烧或燃烧条件下从内聚力计算中排除的类群数量。右边的面板（b）显示未燃烧和燃烧的样地中的β最近的分类群指数（β-nti）。
图2 | 火灾引起的C代谢基因相对丰度的百分比变化。从左到右分别代表C的复杂性从不稳定态到稳定态变化；图中以平均值和标准误差形式表示（n=64）；蓝色表示了火灾中基因相对丰度的显著负变化，红色表示了由火灾引起的基因相对丰度的显著正变化，*代表p<0.05；**代表p<0.01；***代表p<0.005。
图3 | 火灾引起的氮循环基因相对丰度的百分比变化。蓝色代表基因的平均信号强度因火灾而显著降低；黑色代表基因的平均信号强度与火灾之间无显著影响；灰色代表非GeoChip靶向基因；*代表p<0.05；**代表p<0.01；***代表p<0.005。
图4 | 利用土壤变量、细菌群落组成以及地上和地下植物生物量作为未烧毁（a）和烧伤地块（b）CO2排放速率的预测因子的土壤结构方程模型。实线表示重要路径（p<0.05），虚线表示非重要的路径（p>0.05）；蓝色箭头代表负相关路径，黑色箭头代表正相关路径；NO-3代表土壤氮含量；对于每个变量，模型解释的方差的百分比显示在与该变量对应的方框旁边。
表1 | 对微生物群落分类和功能组成的火灾影响的统计分析结果
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