摘要
- 真菌对于维持生态系统功能至关重要，其功能性状受到长期生态相互作用的共同影响。然而，具有不同生态策略的真菌群落如何介导功能性状仍知之甚少。
- 本研究通过利用分布于不同区域、土壤肥力差异显著的四个长期（>10年）氮（N）梯度实验网络，探讨了生态型（专性种、机会性种或广适种）在塑造真菌群落结构与功能性状中的作用。通过结合扩增子测序和宏基因组学方法，我们评估了这些不同生态型的功能群类群和代谢性状，并测定了真菌碳（C）矿化速率以评估其对碳循环的贡献。
- 结果表明，真菌总丰度随土壤肥力增加而升高，但α多样性降低，真菌生态位变窄。关键发现是，专性种和机会性种在群落中表现出不同的响应模式：随土壤肥力增加，专性种相对丰度上升，而机会性种相对丰度下降。专性种以高能量代谢和呼吸作用为特征，在高肥力土壤中富集，这有利于异养腐生真菌在氮添加后的优势地位。这种群落转变推动了功能性状的变化，例如，碳水化合物代谢多样性增加以及纤维素降解能力增强。一种关键腐生专性种Mortierella elongata在高肥力土壤中显著富集。机会性种在高肥力土壤中被专性种抑制，而在低肥力土壤中其丰度增加并促进病原体增殖，尤其在氮富集条件下更为明显。这些变化与纤维素矿化无明显相关性；但正如预期，伴随氨基酸分解增强。相比之下，低丰度的广适种在所有土壤中保持稳定。
- 综合与应用。本研究揭示了真菌通过不同生态策略改变有机碳动态并最终影响土壤肥力的动态过程，增进了对真菌群落如何维持和调节土壤肥力的机制性理解。利用关键微生物性状作为预测因子，可显著提高对农业生态系统服务的评估能力。将微生物功能与生态性状的相互作用整合到模型中，将实现更可靠的生态系统可持续性预测。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
数据可用性声明
ITS测序和宏基因组学的原始读数已提交至NCBI数据库，序列号分别为PRJNA1220151和PRJNA935490。数据可从Zenodo获取：https://doi.org/10.5281/zenodo.22931994（Zou，2026）。
