题目：Recovery of Soil Microbial Metabolism After Rewetting Depends on Interacting Environmental Conditions and Changes in Functional Groups and Life History Strategies
期刊：Global Change Biology
影响因子：13.2
发表时间：2024
1.参考文献：Li, X., Leizeaga, A., Rousk, J., Zhou, S., Hugelius, G. and Manzoni, S. (2024), Recovery of Soil Microbial Metabolism After Rewetting Depends on Interacting Environmental Conditions and Changes in Functional Groups and Life History Strategies. Glob Change Biol, 30: e17522.
2.研究背景
l气候变化导致土壤干湿交替（DRW）事件加剧，影响微生物功能及土壤有机碳稳定性。土壤水分变化影响微生物碳利用效率（CUE），进而影响土壤碳平衡。
lCUE 变化与微生物功能特征及功能群变化有关，且微生物对 DRW 的响应受多种因素影响，但这些因素对微生物投资策略、真菌与细菌优势及 CUE 恢复的影响尚不清楚。
l本研究旨在探讨 CUE、微生物生活史策略投资及真菌与细菌优势在重新湿润后的变化趋势，并确定其驱动因素。
3.研究目的
l探究土壤微生物群落碳利用效率（CUE）、微生物投资于生活史策略（高产量 Y、资源获取 A、应激耐受 S）以及真菌与细菌优势在土壤重新湿润后的时间变化趋势。
l确定环境（土壤、气候）、生物（干燥前 CUE）和生态（干燥前真菌与细菌比例）因素对上述时间变化趋势的驱动作用。
4.科学问题
l土壤干燥后重新湿润，微生物投资策略、真菌与细菌优势如何随时间变化？CUE 又如何变化？（假设 H1 相关）
l土壤和气候条件如何影响微生物在重新湿润后的生活史策略转变、真菌与细菌优势变化以及 CUE 的恢复？（假设 H2 相关）
5.实验材料与方法
实验设计
l筛选 Li 等人（2023）的数据，保留 9 项研究的时间序列数据（81 组曲线），新增 4 篇文章（42 个时间序列），共 123 个时间序列。记录细菌、真菌生长率和呼吸率数据，以及培养条件（温度、土壤水分）和环境条件（pH、土壤有机质含量等）。
l群落水平 CUE 计算：将呼吸、细菌生长和真菌生长速率转换为碳单位，根据时间点插值计算群落 CUE，用 log-logistic 函数拟合，以TCUE（CUE 达到最大值的时间）和CUEm（最大 CUE）表征 CUE 恢复，计算湿润对照培养的群落 CUE。
l微生物生活史策略投资计算：根据生长和呼吸数据，将微生物投资策略分为高产量（Y）、资源获取（A）和应激耐受（S），计算各策略的相对重要性，通过特定时间间隔内的比值描述投资策略的变化，选择代表微生物投资的时间变化。
l真菌与细菌优势计算：用线性插值法计算真菌与细菌生长速率比，用 rescaled gamma 分布拟合，以Sfb（分布的偏度）总结 F vs. B 的变化。
l关系分析与模型构建：评估 CUE 与投资策略、F vs. B 的相关性，用线性混合效应模型分析 CUE 与 F vs. B 关系的调节因素，以及 CUE 响应、投资策略和 F vs. B 优势变化的驱动因素，模型选择基于 Akaike 信息准则（AIC）。
6.结果与讨论
lCUE 变化与微生物投资策略和真菌与细菌优势变化相关，符合预期假设（H1）。微生物在重新湿润后的投资策略变化是对底物可用性和应激的响应，CUE 与应激耐受投资负相关，但这是数学定义的结果，需独立指标验证。真菌在早期恢复中占优势，细菌后期占优势，与 CUE 变化相关，且 CUE 与 F vs. B 关系受环境因素调节，但Sfb与 CUE 恢复关系不明确。
l干燥前 CUE 高的群落CUEm高，干旱地区群落TCUE短，与假设（H2）部分一致。但 CUE 恢复、微生物投资策略和真菌与细菌优势变化的驱动因素不完全相同，可能与微生物群落对长期环境的适应、资源可用性和 pH 变化对微生物群落组成和功能特征的影响有关。
l微生物生长到碳生产的转换因子存在不确定性，但结果稳健。统计分析中随机因素作用大，可能存在其他重要驱动因素未考虑，如土壤深度、质地、氮浓度、温度和生物相互作用等。更多样的数据有助于进一步测试假设，研究土壤干燥期间的微生物特征有助于理解 DRW 对土壤碳库的调控。
图一 用于描述微生物在时间零时对再润湿的反应的两个数据集示例
图2 微生物在高产 （Y）、资源获取 （A） 和抗逆性 （S） 中的投资的时间变化
图3 碳利用效率（CUE）与（a）微生物投资对抗逆性的相对重要性和（b）真菌与细菌优势的关系
