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昆明植物所在大陸尺度下土壤微生物共生網(wǎng)絡(luò)地理分布格局研究上取得新進(jìn)展
土壤微生物貢獻(xiàn)了陸地生態(tài)系統(tǒng)大部分的生物多樣性，并參與了包括維持植物健康和生長之內(nèi)的眾多生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。土壤中微生物并非孤立存在，而是通過協(xié)同、競爭、拮抗等一系列直接和間接的生態(tài)作用過程相互關(guān)聯(lián)，形成復(fù)雜的微生物共生網(wǎng)絡(luò)。但是在大陸尺度下這些共生網(wǎng)絡(luò)的分布及如何受環(huán)境因子調(diào)控依然是目前土壤微生物地理研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。
日前，昆明植物所山地中心研究人員聯(lián)合澳大利亞Flinders大學(xué)的科研人員，對澳大利亞微生物組計(jì)劃(Australian Microbiome Initiative)中的166個研究地點(diǎn)的土壤真菌、古菌及細(xì)菌的高通量數(shù)據(jù)進(jìn)行了挖掘和二次分析。研究人員首先揭示了澳洲大陸主要不同植被類型(包括森林、草地、稀樹草原等)的土壤微生物共生網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及差異，其次結(jié)合多模型手段(隨機(jī)森林模型、結(jié)構(gòu)方程模型等)成功繪制了澳洲大陸土壤微生物網(wǎng)絡(luò)的各主要拓?fù)鋵W(xué)參數(shù)的生物地理分布地圖(分辨率約為10km)，并從土壤、植被、地理等不同方面解析了澳洲大陸土壤微生物網(wǎng)絡(luò)地理分布的驅(qū)動因子。
相關(guān)成果以Continental-scale insights into the soil microbial co-occurrence networks of Australia and their environmental drivers為題，發(fā)表在土壤學(xué)TOP期刊Soil Biology and Biochemistry上。昆明植物所桂恒副研究員是本文的第一和通訊作者，Peter Mortimer研究員是本文的共同通訊作者。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會等項(xiàng)目的支持。
圖1 基于隨機(jī)森林模型的土壤微生物分布地圖繪制大致流程
圖2 澳洲大陸土壤微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及模塊化分析
圖3 澳洲大陸主要土壤微生物網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的生物地理分布預(yù)測地圖
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