土壤微生物是土壤不可或缺的組成部分，其功能代謝活動過程中所產生的各種胞外酶能夠催化土壤有機質的轉化，對調控生態系統碳（C）、氮（N）、磷等元素的循環過程起著重要的作用。植被變化是森林恢復最顯著的特征，植被變化導致輸入土壤中凋落物數量和質量的改變，進而引起土壤微生物群落結構的改變。以往研究更多地關注植被變化對土壤微生物群落整體水平的影響，植被變化對生態系統內部土壤微生物群落結構的空間變異的影響及其機制仍不清楚。
中國科學院武漢植物園土壤生態學學科組博士后李乾璽在程曉莉研究員的指導下，以丹江口庫區裸地、灌叢和林地為研究對象，分析了各生態系統中土壤微生物群落結構的空間變異特征及其空間協同變化因子。結果表明：同一生態系統中，同類群土壤微生物間具有相似的空間分布格局。植物的個體分布會通過影響局部環境因子間接地對土壤微生物的空間分布產生影響。空間協同變化因子隨生態系統類型的不同而發生變更。林地土壤中細菌對局部環境因子的變化比真菌更加敏感。研究結果有利于進一步揭示生態系統功能對土地利用變化的響應過程和機理。
本研究得到國家自然科學基金(31470557, 31770563)和中科院戰略先導專項B（XDB15010200）的資助，相關研究成果以“Spatial variation in soil microbial community structure and its relation to plant distribution and local environments following afforestation in central China”為題發表在國際SCI期刊Soil & Tillage Research上。
圖1 不同生態系統中土壤微生物生物量和群落結構的空間分布格局
