研究所在生物结皮微生物网络对气候变暖的响应取得进展

　　近日，陕西省生物农业研究所联合西北农林科技大学在著名学术期刊Microorganisms在线发表题为“The Microbial Network Stability in Cyanobacterial and Moss Biocrusts Respond Differently to Climate Warming”的研究论文。

　　生物土壤结皮（以下简称“生物结皮”）是由隐花植物（藻类、苔藓、地衣）和微生物（细菌、真菌）通过分泌胞外多糖、菌丝等黏结土壤颗粒形成的表层复合体。气候变暖是全球变化的关键驱动因素，对土壤微生物群落和网络稳定性具有显著影响。生物结皮有助于缓解这些影响，同时维持土壤生态功能和生物多样性。然而，不同的生物结皮类型中的微生物网络拓扑属性和群落动态如何响应气候变暖仍知之甚少。

　　研究团队以毛乌素沙地中的藻结皮和苔藓结皮为研究对象，通过扩增子测序技术以及构建微生物网络的方法，探讨了变暖对微生物群落特征和网络稳定性的影响。研究揭示了藻结皮在气候变暖下维持土壤微生物网络稳定性的优势，并将网络连通性的变化确定为驱动生物结皮对环境胁迫响应的核心机制，为研究干旱生态系统中微生物群落和功能提供了理论指导。

　　结果显示，变暖改变了微生物网络属性：与对照相比，变暖增强了网络脆弱性，并减弱了鲁棒性，这些效应在藻结皮中尤为显著。此外，在变暖和对照条件下，苔藓结皮均表现出比藻结皮更低的鲁棒性和更高的脆弱性，表明藻结皮具有更强的微生物网络稳定性。尽管网络复杂性保持不变，变暖降低了藻结皮中的网络连通性和苔藓结皮中的土壤水分，从而削弱了网络稳定性。再者，变暖减少了两类结皮中的模块枢纽和关键微生物门的数量，降低了关键微生物门的丰度，削弱了微生物之间的相互作用。

　　陕西省生物农业研究所为该论文第一单位，田畅博士为第一作者，西北农林科技大学卜崇峰教授为通讯作者。本研究得到陕西省科学院科技计划项目（2024k-27，2023k-43，2020k-15）、陕西省生物农业研究所科技计划项目（2024SY02）、西安市科技计划项目（2024JH-NYYB-0197）、陕西省重点研发计划项目（2023-YBNY-253）以及国家自然科学基金（42371058，41971131）的联合资助。

生物结皮微生物网络对变暖的响应

变暖对生物结皮中土壤水分、微生物群落以及网络特性的影响

论文链接：https://www.mdpi.com/2076-2607/14/3/713