半干旱典型草原降水变化通过病毒–微生物相互作用影响微生物残体碳积累

《Journal of Plant Ecology》：Soil viral and microbial interactions are linked to microbial necromass carbon accumulation in a semi-arid typical steppe under altered precipitation

　　

摘要

土壤病毒越来越被视为影响微生物群落动态和土壤碳循环的重要生物组成部分。然而，降水变化如何影响微生物残体碳（MNC）——稳定土壤有机碳（SOC）的主要贡献者——的积累仍不清楚，尤其是病毒–微生物相互作用的作用尚不明确。我们在黄土高原典型温带草原上开展了一项多年的降水操控实验，通过整合病毒和微生物测序、氨基糖生物标志物以及结构方程模型，探讨了降水变化如何通过改变病毒和微生物群落来影响MNC积累。降水变化显著影响了土壤病毒和微生物群落的多样性与组成，对病毒和真菌的α多样性影响尤为突出。降水减少显著降低了细菌残体碳（BNC）、总MNC及其各自对SOC的贡献，而降水增加同样减少了MNC，主要通过减少BNC实现，对真菌残体碳的影响相对较弱。结构方程模型进一步表明，土壤含水量介导了降水变化、病毒和微生物群落属性以及MNC积累之间的关系。此外，病毒–微生物网络复杂度与MNC积累及MNC对SOC的贡献呈正相关。这些发现强调了病毒–微生物相互作用作为连接降水变化与MNC积累的潜在重要生物途径，并表明将病毒–微生物关联纳入考量可能改善对水分受限草原土壤碳固持的预测。

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微生物残体碳, 网络相互作用, 降水, 半干旱典型草原, 土壤微生物, 土壤病毒