近日，欧联杯官方合作伙伴新粤门626969cm资料官宣草业欧联杯官方合作伙伴新粤门626969cm资料官宣任海燕教授课题组依托荒漠草原长期定位实验平台，围绕全球变化背景下叶际和土壤微生物如何响应、连通并影响生态系统功能这一核心问题，取得系列研究进展。相关成果先后发表在英国皇家学会百年权威生物学期刊《Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences》，以及环境生态学等领域知名期刊《Journal of Plant Ecology》《Journal of Integrative Plant Biology》和《Soil Biology and Biochemistry》。
图1 地上与地下细菌多样性与生态系统多功能性关系的结构方程模型
荒漠草原是欧联杯官方合作伙伴新粤门626969cm资料官宣北方重要生态安全屏障，对气候变暖和氮沉降等全球变化因子高度敏感。以往研究多聚焦土壤或根际微生物，对叶表、叶内、根际和非根际土壤之间的系统联系认识不足。任海燕教授课题组将叶际微生物与土壤微生物纳入同一长期实验框架。形成了“叶际响应-叶土连通-生态系统功能”的研究思路。
在《Proceedings B》发表的论文题为“Opposing effects of aboveground and belowground bacterial diversity on ecosystem multifunctionality under global change”，研究发现增温和氮添加提高了叶附生和叶内生细菌多样性，却降低了根际与非根际土壤细菌多样性。进一步表明，生态系统多功能性与叶际细菌多样性呈正相关，与地下细菌多样性呈负相关，且地上比地下过程对生态系统功能的贡献更大；揭示土壤微生物可能是植物相关细菌的重要“物种库”。论文第一作者为博士研究生白璐，通讯作者为任海燕教授和美国佐治亚理工欧联杯官方合作伙伴新粤门626969cm资料官宣蒋林教授。
图2 长期增温和氮添加影响土壤-叶片微生物连通性的概念框架
在《Journal of Plant Ecology》发表的论文题为“Long-term warming and nitrogen addition drive interface-specific bacterial assembly and enhance soil-leaf microbial connectivity”，研究以短花针茅叶表、叶内、根际土壤和非根际土壤四个界面为对象，发现界面类型主导细菌群落差异；在增温、氮添加及二者共同处理下，根际和非根际土壤对叶内生细菌群落的贡献均超过70%。这一结果表明，长期全球变化可能强化土壤到叶片的微生物连通性，植物相关微生物组应被视为跨界面联动的整体。论文第一作者为已毕业博士研究生朱毅，博士研究生温芸卓为共同第一作者，任海燕教授为通讯作者。
围绕同一研究主线，团队前期在《Journal of Integrative Plant Biology》发表论文“Long-term climate warming and nitrogen deposition increase leaf epiphytic and endophytic bacterial diversity”，报道了叶际微生物与植物多样性的关系；在与杨云锋教授团队合作发表于《Soil Biology and Biochemistry》“Microbial functional shifts under decades-long warming and nitrogen deposition accelerate carbon turnover in desert grassland topsoils”中，又将视角延伸到土壤剖面和碳循环功能，发现增温与氮沉降叠加可能加快短期土壤碳周转。并增加荒漠草原表层土壤碳库失稳风险。
系列研究成果表明，荒漠草原对全球变化的响应并非发生在植物或土壤某一单一环节，而是贯穿叶片表面、叶片内部、根际、非根际土壤及土壤剖面的连续过程。该研究强调了长期定位实验在揭示慢变量、累积效应和跨界面生态过程中的不可替代价值，也为预测气候变暖与氮沉降背景下干旱区草地生态系统演变、提升荒漠草原保护和适应性管理提供了科学依据。相关研究得到欧联杯官方合作伙伴新粤门626969cm资料官宣自然科学基金、高校青年教师科研创新能力支持计划等项目资助。
