人为活动引发的氮富集对生物多样性丧失主要存在两种假设机制：土壤氮有效性和土壤酸化。然而，这两种假设对土壤微生物多样性的相对作用尚不清楚。针对这一科学问题，内蒙古大学陈迪马教授团队联合中国科学院植物研究所白永飞研究员，利用内蒙古典型草原长期氮富集和长期酸添加补充实验，探讨了土壤微生物属性(例如丰富度和相对丰度)在不同组织水平(种系型、门纲、群落等)对长期氮富集和酸添加的响应，并依据它们的不同响应划分了9种潜在的环境偏好。结果发现：1）氮富集和酸添加降低了总体、优势和稀有细菌群落的丰富度；氮富集仅降低优势真菌群落的丰富度，而酸添加则降低了总体、优势和稀有真菌群落的丰富度；2）多数细菌门属于低氮高pH偏好类型，而多数真菌纲属于其他环境偏好类型；3）多数优势细菌种系型属于低氮高pH偏好类型而多数优势真菌种系型属于其他环境偏好类型，稀有细菌或真菌种系型属于其他环境偏好类型。总体上，不同组织水平的细菌丰富度对氮富集和酸添加存在相似的响应，支持了土壤酸化假说；不同组织水平的真菌丰富度对酸添加存在强烈响应而对氮富集响应较弱，表明土壤酸化的消极影响被氮有效性的积极影响所抵消，真菌丰富度受土壤氮有效性和土壤酸化假说共同调节。研究结果表明准确预测土壤微生物对未来全球氮富集的响应可以从不同组织水平的响应为切入点，同时也强调了交叉验证研究方法和思路在全球变化生态学研究领域的重要性。
研究结果以“Environmental preferences of soil microbial attributes for long-term nitrogen and acid addition: From phylotype to community”为题于近日发表在土壤生态领域顶级期刊Soil Biology & Biochemistry上，内蒙古大学生态与环境学院陈迪马教授为该文章的通讯作者，乌力吉和吴颖副教授为论文第一作者。研究工作得到了国家基金委以及内蒙古大学 “骏马计划”高层次人才科研启动专项等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2024.109541
图1 依据土壤微生物对长期氮和酸添加的响应划分的9种潜在的环境偏好。EP1, 高氮低pH偏好类型；EP2,高氮偏好类型; EP3, 高氮高pH偏好类型; EP4, 低pH偏好类型; EP5,其他环境偏好类型; EP6, 高pH偏好类型; EP7, 低氮低pH偏好类型; EP8, 低氮偏好类型; EP9, 低氮高pH偏好类型
图2典型草原土壤细菌门水平和真菌纲水平属性(a-b,丰富度；c-d,相对丰度)的潜在环境偏好划分
图3典型草原土壤细菌(a-c)和真菌(d-f)不同群落类型(总体群落、优势群落和稀有群落)丰富度对长期氮富集和土壤酸化的响应
