微生物驱动冰川前缘成土初期土壤磷生物有效性的关键机制

在冰川退缩区生态演替初期，生物有效磷(Bio-P)的快速积累是生态系统发育的关键。来自中国贡嘎山海螺沟冰川前缘的研究团队通过分析四个演替阶段(裸地-苔藓结皮)的微生物群落构建、共现网络及磷循环功能基因(PCGs)，揭示微生物通过上调关键PCGs(pqqE、gcd、phoD和3-Phytase)功能潜力，驱动矿物磷溶解与有机磷矿化，为极地/高山新裸露地生态修复提供理论依据。

　　

在贡嘎山海螺沟冰川前缘这片"天然实验室"里，一场微观世界的磷元素争夺战正在上演。随着冰川退缩裸露出的原始土地开始成土过程，细菌军团率先占领阵地，它们通过精妙的基因武器——磷循环功能基因(PCGs)网络，将顽固的矿物磷和有机磷转化为生命急需的生物有效磷(Bio-P)。研究团队发现，在贫磷的裸地阶段，微生物会显著提升pqqE(吡咯喹啉醌合成基因)、gcd(葡萄糖脱氢酶基因)、phoD(碱性磷酸酶基因)和3-Phytase(3-植酸酶)等关键基因的战斗值，这些"磷转化特种兵"分别负责撬开矿物磷的化学键(pqqE/gcd)和破解有机磷的分子枷锁(phoD/3-Phytase)。更令人惊叹的是，微生物们还建立了高度协作的"地下互联网"，通过紧密的共现网络加速磷元素流动。这种基因调控与群落构建的双重策略，使得冰川退缩区在成土初期就能快速积累Bio-P，为后续植物殖民者铺就"磷"坦大道。该发现为预测气候变化下极地/高山新裸露生态系统的发育轨迹提供了基因层面的解码器。