原文献信息：Huang, X. et al. Impact of Viruses on Prokaryotic Communities and Greenhouse Gas Emissions in Agricultural Soils. Adv. Sci. 2024, 11, 2407223,
摘要：
病毒在土壤中广泛存在且数量众多，但它们在调节陆地生态系统温室气体（greenhouse gas，GHG）排放中的重要性仍知之甚少。本研究采用互易移植法，将不同数量的病毒群落引入具有不同施肥历史的稻田土壤中，以探究病毒在调节温室气体排放和原核生物群落方面的作用。结果表明，病毒的添加对甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）排放以及溶解性碳氮库产生了强烈影响，对二氧化碳（CO2）排放的影响则相对较小，且这些影响取决于土壤的施肥历史。高病毒载量的添加导致微生物生物量碳（microbial biomass carbon，MBC）减少了31.4%，与对照处理相比，有16.6%的扩增片段序列变异（amplicon sequence variants，ASV）的相对丰度发生了变化。更具体地说，病毒压力对一些特定微生物群落产生了显著影响，其中异化硫化合物原核生物的相对丰度降低，而纳米古菌的相对丰度增加。结构方程模型进一步揭示了病毒对CO2、N2O和CH4排放的不同直接和间接影响。这些发现有助于深入理解复杂的微生物-病毒相互作用，并推动了当前对土壤病毒生态学的认识。
本研究通过向具有不同施肥历史的稻田土壤中添加不同数量的病毒群落，探究了病毒在土壤中的作用。病毒溶液形态各异、浓度不同，且病毒群落结构存在显著差异。
在土壤养分方面，病毒载量显著影响溶解有机碳（DOC）、溶解有机氮（DON）和铵态氮（NH4+-N）浓度，而病毒源与土壤施肥历史的交互作用也对DOC和DON有显著影响。然而，病毒对总碳（TC）、总氮（TN）和硝酸盐（NO3--N）浓度无显著影响。
在温室气体排放方面，病毒载量对所有三种温室气体（CO2、CH4、N2O）的排放都有显著影响。高病毒载量增加了N2O和CH4的排放量，但对CO2排放的影响较弱。土壤施肥历史也是温室气体排放的重要驱动因素。
病毒还影响了与碳氮循环相关的功能基因。大多数功能基因的丰度主要受土壤施肥历史的影响，但病毒载量也导致碳固定和碳降解基因的丰度发生显著变化。此外，病毒载量对所有目标氮循环基因的丰度也有微小但显著的影响。
在微生物群落方面，病毒载量的增加导致微生物生物量碳（MBC）含量下降。原核生物群落结构的变化与细菌多样性模式一致。受病毒添加影响的ASV涵盖了多个菌门，其中纳米古菌纲的ASV相对丰度增加，而脱硫杆菌科等菌科的ASV则受到负面影响。
最后，结构方程建模表明，病毒载量和土壤施肥史通过多种途径间接或直接影响了温室气体的排放，包括微生物生物量、多样性和群落组成的变化以及功能微生物群丰度的变化。
文中图表：
