土壤多功能性不仅对维持生态服务和功能至关重要，而且是评估森林生态系统健康和可持续性的关键指标。土壤微生物是土壤生态系统中最活跃、最多样化的生物群体，稀有微生物虽然在土壤中丰度不高，但在驱动地球化学循环、指示环境变化、降解污染物、稳定群落结构等方面具有重要作用。由于土地刚性短缺，我国桉树人工林普遍采用短周期多代连栽经营模式，导致了土壤肥力性质的下降以及微生物群落结构的改变。然而，不同管理措施对桉树人工林土壤多功能性的影响及其微生物驱动机制尚不明确。![]()
近日，林学院、水土保持学院吴立潮教授和陈利军副教授团队，开展了不同管理措施对桉树人工林土壤多功能性的影响及微生物驱动机制的长期试验，重点研究了桉树多代连栽种植和单一长期种植对土壤多功能性的影响。论文利用高通量测序结合土壤养分、酶活性等，揭示了桉树人工林土壤多功能性在不同管理措施下的变化。并从稀有-丰富菌角度阐述了稀有微生物类群在维持桉树人工林土壤多功能中的重要意义。研究成果以“Rare rather than abundant taxa of soil bacteria and fungi regulate soil multifunctionality in Eucalyptus plantations”为题发表在国际著名土壤学期刊Catena（中科院一区TOP，IF= 5.4）。
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研究发现，桉树多代种植显著降低了土壤多功能性、微生物多样性和网络稳定性。相比之下，单一连续种植对土壤多功能性和微生物群落的影响较小。在桉树人工林中，丰富类群的组装是随机过程占主导地位的，而确定性过程则主导着稀有类群的组装。偏最小二乘模型结果表明，土壤有机碳、溶解性有机碳、全氮和全磷直接调控土壤多功能性，或通过改变稀有类群的多样性和网络间接调控土壤多功能性。总效应分析表明，稀有类群的多样性和网络对土壤多功能性的影响大于丰富类群。土壤有机碳和土壤有机碳在推动土壤多功能性变化方面发挥了至关重要的作用。我院土保持与荒漠化防治学科王华响硕士为论文第一作者，陈利军副教授为通讯作者，中南林业科技大学为第一署名单位。该研究得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、中国博士后基金、湖南省教育厅科学基金以及十四五重点研发计划子课题等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108303
