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原文献信息：Canarini, A.; Fuchslueger, L.; Schnecker, J.; Metze, D.; Nelson, D. B. et al. Soil fungi remain active and invest in storage compounds during drought independent of future climate conditions. Nat Commun 2024, 15(1), 10410.微生物生长是土壤碳循环的核心。然而，气候变化下微生物群落如何生长仍然是一个未被充分探索的问题。本文通过一项独特的田间实验，模拟未来气候条件（增加的大气CO2和温度）和干旱，并研究其对土壤微生物活性的影响。我们通过水蒸气交换施加的2H或18O，追踪到膜（和储存）脂肪酸或DNA中，分别评估土壤微生物在群落层次和分组层次上的生理调整（复制、储存产物合成和碳利用效率）。研究表明，尽管在干旱期间细菌生长减少了一半，但真菌生长保持稳定，表现出对土壤水分变化的显著抗性。此外，真菌在干旱条件下对储存三酸甘油酯的投资增加了五倍以上。群落层次的碳利用效率（合成与分解的平衡）在干旱条件下未受到影响，但在未来气候条件下有所下降，促进了分解作用。我们的结果强调，考虑不同的微生物生长策略，有助于我们理解土壤微生物对碳循环的贡献及其对气候系统的反馈。
在这项研究中，我们探讨了土壤微生物群落在田间条件下暴露于多种全球变化因素时的反应。该研究的主要目标是量化土壤微生物群落在干旱及其与模拟未来气候条件（即温度和大气CO2浓度的共同增加）的相互作用下的群落水平和特定群体生长速率的变化。我们假设：（i）干旱会减少微生物群落的生长速率，但未来气候条件下的影响较小，因为增加的CO2和温暖可能刺激微生物的生长；（ii）真菌和细菌在干旱中的生长表现出不同的敏感性，真菌的生长比细菌更具抗性；（iii）土壤微生物在干旱期间会将更多的碳分配到储备化合物中。在这项多因素全球变化实验中，我们联合调节了大气CO2浓度（比环境浓度增加300 ppm）和温度（比环境温度高3°C；此后称为“未来气候条件”），并研究了这一条件如何改变干旱的影响，与环境控制组进行对比（环境、干旱、未来气候、未来气候+干旱）。我们通过水蒸气平衡施加2H-FAME-SIP，测量了干旱条件下土壤微生物的生长速率，并与使用相同技术获得的18O-DNA-SIP进行了比较。此后，分别称这些方法为2H-vapor-FAME-SIP和18O-vapor-DNA-SIP。通过这种方法，我们将微生物群体的粗分类分辨率与生长速率和储存化合物形成的定量测量联系起来，并比较了基于PLFA和DNA的生长速率估算。我们的研究结果表明：（i）土壤微生物群落在干旱期间能够保持一半的生长速率，并且在干旱后迅速恢复到对照水平，表明其具有很强的恢复力；（ii）土壤微生物的碳利用效率（CUE）对干旱不敏感，但在未来气候条件下有所下降；（iii）真菌对干旱表现出显著的抗性，干旱对其生长速率没有影响，并且在储存化合物上的投入增加，约为生长投入的三倍。
文中图表：
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