深根豆科植物根際微生物對水分和氮素變化的響應機制

　　植物與微生物的相互作用有助于植物的營養、免疫和進化，對維持生態系統的穩定至關重要。氮（N）沉降和干旱是全球變化的主要驅動因素，兩者通過改變資源的可利用性獨立或交互地影響土壤微生物。雖然通過分析土壤微生物的性質可以將全球變化與生態系統養分通量聯系起來，但是要想充分理解環境變化與植物生產力之間的復雜關系需要將重點轉移到根際。植物根系在干旱的土壤中扮演資源島的角色，以根系分泌物的形式向土壤中釋放大量營養物質，吸引和選擇微生物群落到達根際，通過調節多種生態過程，維持水分限制下植物的生存和生態系統的平衡。因此，研究環境變化干擾下植物與根際微生物的關系有助于從微生物生態學的角度預測全球變化對荒漠植物乃至荒漠生態系統的潛在影響。

　　針對上述問題，中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室研究員曾凡江團隊，以塔克拉瑪干沙漠南緣的優勢深根植物駱駝刺（Alhagi sparsifolia Shap.）幼苗為研究對象，系統研究了駱駝刺根際微生物對模擬N沉降和水分脅迫的響應。

　　結果表明，不同水分條件下，根際細菌和真菌群落對氮富集的響應不同。N與水的交互作用解釋了根際真菌群落組成42.1%的變化，而對細菌組成的影響不顯著。根際真菌的alpha多樣性與駱駝刺葉片中脯氨酸的積累呈正相關。Mantel檢驗表明，OTU水平上的微生物群落組成與部分土壤理化性質和植物功能性狀密切相關。共發生網絡分析表明，低N輸入(0-3g m-2 year-1)和干旱脅迫在增加網絡的復雜性的同時，也增加了對環境干擾的敏感性。因此，環境變化可能會潛在地影響荒漠植物-微生物的相互作用。

　　本研究從微生物生態學的角度研究了駱駝刺根際微生物對模擬N沉降和干旱的響應，初步揭示了荒漠深根植物應對環境變化的微生物學過程，研究結果有助于進一步理解全球變化對荒漠生態系統的影響機制。相關研究以Nitrogen and water addition regulate fungal community and microbial co-occurrence network complexity in the rhizosphere of Alhagi sparsifolia seedlings為題發表在Applied Soil Ecology上。

駱駝刺根際微生物對水分和氮素變化響應模式圖及共發生模式圖