凋落物类型而非温度主导微生物群落构建机制及其对碳氮循环的调控作用

本研究针对凋落物分解过程中微生物群落驱动机制不清的科学问题，通过设置温度梯度(15/25°C)、土壤类型(森林/草地)和凋落物类型(阔叶/针叶/草本)的培育实验，结合16S和ITS高通量测序技术，揭示了凋落物化学计量特征(C:N比)通过调控蓝细菌(Cyanobacteria)丰度(最高>80%)和寡营养微生物分化程度，显著影响α多样性，而温度通过土壤pH间接放大这种差异。该发现为预测全球变化背景下碳氮循环动态提供了微生物学机制支撑。

　　

凋落物分解作为调控生态系统养分循环和碳固存的核心过程，其背后隐藏着复杂的生物与非生物因子互作网络。科研团队设计了一项精巧的培育实验：在15°C和25°C两个温度梯度下，分别用森林和草地两种土壤类型培育阔叶、针叶和草本三类凋落物。通过16S rRNA基因和ITS高通量测序技术解析微生物群落结构，结合非度量多维标度(NMDS)和置换多元方差分析(PERMANOVA)等生物信息学手段，揭开了有趣的生态规律。

研究结果显示，凋落物类型才是微生物群落构建的"总导演"。草本凋落物(C:N比=20.9)培育体系中，蓝细菌(Cyanobacteria)以超过80%的绝对优势"霸屏"，导致α多样性显著降低。随着C:N比升高，这种"单极格局"被打破，寡营养微生物开始生态位分化，群落多样性随之提升。虽然温度这位"隐形推手"未产生直接效应，但25°C高温通过调节土壤pH值，巧妙放大了不同凋落物类型间的多样性差异。有趣的是，与细菌相比，真菌群落表现出更强的环境抗性(网络模块度高达0.698)，这或许得益于其高度模块化的生态网络结构。

这项研究首次从微生物群落组装视角，阐明了凋落物化学计量特征对分解过程的调控优势效应。当全球气候变化不断改写温度剧本时，这些发现为预测碳氮循环这部"生态大戏"的未来剧情提供了全新的科学台本。