我院陈怀海副教授在土壤盐度升高影响微生物群落研究上取得的进展
全球海平面上升引起的土壤盐度升高正威胁滨海陆地生态系统,而土壤微生物可以驱动陆地生态系统碳氮循环的动态变化,因此科学预测土壤微生物群落组成和多样性对盐度升高的响应机制,对保护滨海陆地生物多样性和土壤碳储量具有重要意义。因此,基于全球来自21篇高通量测序文章的土壤微生物群落组成和多样性数据,我们分析了土壤盐度升高对古菌、细菌和真菌的alpha和beta多样性以及门和纲分类组成丰度的影响。
结果发现,随着土壤盐度升高,细菌alpha多样性的丰富度指数显著降低了23-28%,均匀度指数下降12%,并且土壤盐度上升10 ppt能显著改变土壤原核微生物的beta多样性(图1)。

图1. 土壤盐度升高对土壤细菌群落多样性的影响
土壤盐度升高抑制了土壤古菌、嗜酸菌门Acidobacteria、绿弯菌门Chloroflexi的相对丰度,但是增加了拟杆菌门Bacteroidetes和变形菌门Proteobacteria的相对丰度(图2)。

图2. 土壤盐度升高对土壤古菌和细菌组成的影响
但是,在变形菌门中,不同的纲变化趋势不同。例如,土壤盐度升高抑制了土壤Beta-proteobacteria的相对丰度,但是增加了Alpha-和Gamma-proteobacteria的相对丰度(图3)。

图3. 土壤盐度升高对土壤细菌纲分类组成的影响
土壤盐度升高提高了土壤真菌子囊菌门Ascomycota的相对丰度,尤其是Dothideomycetes座囊菌纲、Eurotiomycetes散囊菌纲和粪壳菌纲Sordariomycetes,但是抑制了担子菌门Basidiomycota的相对丰度,尤其是Agaricomycetes伞菌纲(图4)。

图4. 土壤盐度升高对土壤真菌门和纲分类组成的影响
研究结果以“Significant response of microbial community to increased salinity across wetland ecosystems”为题发表于国际著名土壤学期刊Geoderma(中科院农林科学大类一区);我院陈怀海副教授作为第一作者和通讯作者,我院马嘉欣副教授、硕士研究生黄愉、付琦和邱莹波以及宁波大学姚志远副教授作为合作作者参与了该项目的工作。(全文链接:https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2022.115778)
通讯员:陈怀海