洪泛区湿地中土壤微生物群落与种子萌发之间的潜在关系

《Plant and Soil》：The potential relationships between soil microbial communities and seed germination in the floodplain wetlands

种子萌发受土壤生物与非生物条件影响，研究揭示植物-微生物互作对湿地生态系统多样性维持的关键作用。通过野外与微宇宙实验发现微生物多样性（包括真菌拓扑特征）与种子萌发率、植物功能性状（生活型、根系类型等）显著相关，验证了微生物群落对种子萌发的调控机制。

　　

摘要

目的与背景

种子在土壤中的萌发在很大程度上取决于土壤的生物和非生物条件。与大多数微生物群落与已有植物之间建立的关系相比，与植物相关的微生物在推动种子萌发（植物生命周期中的关键阶段）中的作用仍不够为人所理解。

方法

我们进行了田间实验，以研究微生物对土壤种子库中种子萌发的影响。此外，我们还结合了微宇宙研究，将微生物群接种到从不同田块获得的无菌土壤中，以确定不同水分条件下土壤微生物群落与种子萌发之间的潜在联系。

结果

我们的结果表明，在田间和微宇宙实验中，不同水分条件下的土壤微生物群落特性（多样性、组成和网络复杂性）存在显著差异。土壤种子库中的植物多样性与微生物分类单元及网络复杂性之间存在显著相关性。此外，我们的微宇宙研究表明，种子萌发比例和植物功能特征（生活型、根系类型、种子大小和物种来源）与微生物多样性指数及优势门类的相对丰度显著相关。不同的植物具有相应的萌发微生物组，而真菌的拓扑特征在预测种子萌发过程中起着重要作用。

结论

该研究表明，植物-微生物相互作用（尤其是在种子萌发期间）对湿地生态系统的生物多样性维持具有显著且可预测的调节作用，为湿地保护提供了新的理论基础。