植被干扰强度加剧土壤养分流失却促进微生物网络互作：喀斯特生态系统的恢复启示

本研究揭示喀斯特生态系统植被干扰强度（VE/SD/MD/ED）对土壤养分（NO3?、AP、AK）和微生物群落（细菌/真菌/原生生物）的差异化影响，发现中高强度干扰虽降低细菌丰度（16S rRNA）和真菌α-多样性（Shannon指数），却通过增强微生物共现网络复杂性（节点/边/连通性）实现生态功能补偿，为退化喀斯特地貌的生态修复提供理论依据。

　　

1 Introduction

喀斯特生态系统因碳酸盐岩可溶性特征而极度脆弱，人类干扰易导致植被退化和石漠化。研究通过对比自然恢复（VE）、轻度（SD）、中度（MD）和极端干扰（ED）四种处理，探究植被干扰强度如何通过改变土壤养分有效性（如NO₃^?、AP、AK）和水分含量，进而影响细菌、真菌及原生生物的丰度、多样性和互作网络。

2 Materials and methods

实验选址于中国广西环江县典型峰丛洼地喀斯特区。土壤样品经DNA提取后，分别扩增细菌16S rRNA、真菌ITS和原生生物18S rRNA基因进行高通量测序。通过SparCC算法构建微生物共现网络，结合土壤理化性质（pH、SOC、TN、TP等）分析驱动因素。

3 Results

3.1 土壤性质变化
极端干扰导致TN、TP、TK、AP和土壤含水量分别下降45.73%、48.87%、61.06%、57.64%和71.30%，但pH显著升高。
3.2 微生物响应
细菌丰度（qPCR）在ED处理最低，而真菌丰度在ED显著增加；细菌和真菌Shannon多样性分别受SD/MD和ED抑制。原生生物多样性在SD下降最显著（降幅89.96%）。
3.3 群落组成
ED处理下放线菌门（Actinobacteria）相对丰度增加至42.9%，而变形菌门（Proteobacteria）减少；原生生物中绿藻门（Chlorophyta）在MD/ED占比提升至27.2%。
3.4 网络互作
MD和ED处理的网络复杂性显著增强，细菌-细菌互作占比达76.50%，放线菌-子囊菌（Actinobacteria-Ascomycota）等跨界互作增加。

4 Discussion

4.1 微生物适应性
细菌对养分敏感，其丰度下降与NO₃^?和水分减少直接相关；真菌通过降解顽固有机物（如木质素）在ED条件下维持优势。
4.2 关键类群
放线菌、子囊菌和绿藻作为关键物种（keystone taxa），通过代谢互补（如纤维素降解）支撑网络稳定性。
4.3 生态启示
短期恢复中，微生物通过增强互作补偿多样性损失，提示喀斯特生态管理应优先调控微生物功能网络而非单纯追求丰度恢复。

5 Conclusion

植被干扰通过资源限制重塑微生物群落，中高强度干扰下微生物通过强化互作实现功能代偿。该发现为喀斯特脆弱生态系统的定向修复提供了微生物维度策略。