西北農林科技大學在沙漠“肥島”微生物群落的環境適應策略研究中取得重要進展

在沙漠生態系統中，“肥島”效應引起的土壤養分局部富集現象可使土壤微生物形成相應的異質性分布模式。然而，土壤養分差異驅動微生物群落分化的機制尚未得到深入研究。近期，西北農林科技大學生命學院韋革宏教授團隊在國際權威期刊The ISME Journal上在線發表題為“Reduced trace gas oxidizers as a response to organic carbon availability linked to oligotrophs in desert fertile islands”的研究論文。文章揭示了土壤微生物通過選擇有機化合物或無機微量氣體（H2和CO）作為能源物質，從而適應“肥島”內、外有機碳水平差異的機制，同時，分析了不同能量策略微生物類群的生活史特征。

該研究采用宏基因組測序分析、外源有機碳添加下大氣無機微量氣體消耗速率的室內測定等技術手段和試驗方法。結果表明，在土壤有機碳含量高的“肥島”內，大部分微生物主要通過有機物的代謝獲得能量，這些有機能源偏好者多為富營養型微生物；在有機碳含量較低的“肥島”外，通過氧化無機微量氣體獲得能量的類群比例增加，這些微量氣體利用者多為寡營養型微生物。在群落水平上，微生物通過調整其能量策略與生活史策略來適應土壤有機碳含量及其生物有效性的變化，該發現揭示了沙漠土壤微生物空間異質性格局形成的新機制。此外，“肥島”效應引起的土壤有機碳含量異質性可能會對沙漠生態系統的大氣成分和物質循環產生深遠影響。

此項研究中，生命學院博士生李姝玥為論文第一作者，韋革宏教授和陳衛民教授為論文共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金區域創新發展聯合基金和國家自然科學基金面上項目的資助。