南京土壤所在秸秆腐解微生物群落演变研究中取得进展

　　土壤中的微生物驱动了植物残体的分解过程，其活性同时受气候条件和土壤条件的影响。然而，目前还无法全面了解气候和土壤条件的相对重要性。这主要是因为传统的研究方法，如控制条件下的培育试验以及不同环境下的土壤调查，在区分气候和土壤条件的相对作用方面能力十分有限。

　　中国科学院南京土壤研究所孙波课题组在中国生态系统研究网络的3个生态试验站(鹰潭、封丘和海伦)，建立了大型跨气候带的土壤互置试验平台，将分布在中亚热带、暖温带和寒温带的典型土壤(红壤、潮土、黑土)平行放置在三个不同的气候区。利用作物秸秆的网袋腐解试验，利用BIOLOG、PFLA、 DGGE、16S rRNA基因文库分析秸秆表面微生物功能和系统发育多样性的变化，研究了不同气候和土壤条件下秸秆分解过程中其微生物群落(秸秆表面)的演变过程和影响因素(Appl. Environ. Microbiol., 2013, 79: 3327-3335)。

　　通过聚合推进树分析(ABT)分析发现，地理位置而非土壤条件是秸秆分解速率和微生物群落结构演变的决定因素。在2年的腐解期间，秸秆表面的微生物群落结构均按地理位置(气候)分组，土壤中的微生物群落结构主要按土壤类型分组，总体上气候(地理位置)对秸秆分解的影响比土壤条件更强。在土壤移置到不同气候带后，土壤中微生物群落结构演变对气候条件的响应比秸秆表面微生物群落的效应慢。在2年的腐解期间，秸秆表面的微生物群落结构由富营养型(r策略的 a-变形菌)向贫营养型(酸杆菌)演替。利用13C核磁共振方法研究发现秸秆分解过程中芳香化程度增加(Environ. Sci. & Technol., 2012, 46: 7159-7165)，这与秸秆表面微生物真菌和细菌比例的变化显著相关，说明微生物组成与秸秆结构协同变化。

　　研究结果为建立我国不同区域农田秸秆还田的生物调控措施提供了理论依据。

南京土壤所在秸秆腐解微生物群落演变研究中取得进展