由于土壤微生物的复杂性和难培养性，长期以来人类对土壤微生物的多样性及其生态功能认识不深，只能用“黑箱”来概括。土壤微生物活动是实现土壤物质循环和养分转化的功能基础，不同的微生物具有不同的生态功能，因此土壤微生物群落的装配会影响土壤养分循环能力和生态系统生产力的高低，并关系到生态系统的稳定。近年来，土壤微生物多样性的重要生态功能及多样性损失对生态系统的威胁引起许多国际组织和政府的重视。世界各国也陆续组织开展土壤微生物组与生态系统功能的相关研究。
近日，国际著名综合性期刊《Nature Communications》（IF5=13.8）在线发表了南京农业大学资环学院土壤微生物与有机肥团队关于土壤微生物群落装配和生态功能影响机制的最新研究成果（Diversity-triggered deterministic bacterial assembly constrains community functions）。
该研究发现，土壤微生物群落中的“特异性”功能微生物多样性是决定群落装配过程的关键，也是维持微生物群落稳定的重要基础。所谓“特异性”功能，就是仅由少数微生物功能群“持有”的功能，如土壤氨氧化过程、有机污染物降解等功能。在土壤微生物群落装配初期，营养和空间位充足，微生物随机生长、繁殖、死亡，群落遵循随机装配过程。在群落装配后期，空间和营养条件受限，环境选择压力增加，仅在土壤微生物多样性较高、能够“持有”和“表达”更多“特异性”功能时，群落才能适应环境，维持随机生长、繁殖、死亡的随机性装配过程；相反，在土壤微生物多样性较低时，微生物类群趋向于“各自为战”，群落维持条件选择或者均一化选择的确定性装配过程。该研究提出“特异性”功能微生物多样性在影响土壤微生物群落装配过程和维持土壤生态系统服务功能中的重要作用，对破译土壤微生物多样性和系统生态功能之间的关系具有重要的科学意义。
该研究由我国科研人员独立完成，论文第一署名单位为南京农业大学，我校资环学院荀卫兵副教授为第一作者，张瑞福教授和沈其荣教授为共同通讯作者，土壤微生物与有机肥团队研究生李维、任轶、熊武，教师缪有志、徐志辉、张楠，以及中国农科院农业资源与农业区划研究所刘云鹏副研究员对本文亦有贡献。该研究同时得到科技部重点基础研究发展计划（973计划）、国家自然科学基金、中国科协青年人才托举工程、中央高校基本科研业务费等项目的资助。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-11787-5
