林科要闻
中国林科院首次揭示局域群落构建机制
时间:2020-10-29 来源: 文字: 图片: 编辑:宋平 点击:

10月27日,中国林科院森林生态首席专家、研究员刘世荣团队在《自然·通讯》杂志在线发表重要成果:从大尺度调查研究了我国东部南北森林样带不同森林生态系统类型的土壤微生物分布格局,首次揭示了局域群落构建机制,在中国东部纬度梯度上土壤细菌多样性分布格局形成中起主导作用。

土壤细菌多样性分布格局的潜在驱动机制的概念模型

土壤微生物驱动着陆地生态系统中几乎所有的生态学过程,是生物圈物质循环与能量流动的重要纽带,维系着生态系统的可持续发展。研究土壤微生物多样性、空间分布格局及其影响机制,对认识微生物在调节关键生态系统过程中的作用,预测陆地生态系统功能的演变规律发挥着重要基础支撑作用。

团队依托我国东部南北森林样带,选择了11个不同纬度带的典型森林生态系统,进行了土壤微生物的高通量测序分析,探讨不同纬度梯度上土壤细菌多样性的变化模式,提出了“区域物种库主导”和“局域群落构建过程主导”两种假说,并对两种主导因子影响土壤细菌β多样性分布格局的机制进行了科学论证。

结果指出,中国东部南北森林样带上土壤细菌β多样性的变化没有表现出与宏观植物类似的纬度梯度变化规律;不同纬度梯度上的细菌β多样性分布格局主要受局域群落构建过程的影响,而异质性筛选是局域群落构建过程中驱动土壤细菌β多样性地理分布格局形成的最关键影响因子。

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土壤细菌多样性的纬度梯度分布格局

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纬度梯度上beta 多样性和beta偏差(deviation)的变化规律

刘世荣表示,以往的研究大多集中在大尺度群落构建对生物多样性分布格局的影响,区域物种库和局域群落构建过程是如何驱动微生物生物地理格局的形成并不清晰。该研究系统阐明了土壤细菌β多样性的纬度梯度分布格局及其形成机制,研究结果为深入理解微生物生物地理分布格局的形成机制以及辨析不同机制的相对重要性提供了全新的认识视角。

据悉,中国林科院森环森保所博士毕业生、河南大学讲师张晓为第一作者;美国西弗吉尼亚大学教授王景欣、教授Zachary Freedman,河南大学教授傅声雷、博士黄永涛,加拿大多伦多大学博士生刘宽,中国林科院森环森保所研究员王晖,中国科学院成都生物所研究员李香真和福建农林大学副教授姚敏杰共同合作参与了该项研究。中国林科院研究员刘世荣为通讯作者。

(文章在线链接:DOI 10.1038/s41467-020-19228-4,https://www.nature.com/articles/s41467-020-19228-4


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