高北极岛屿不同土壤深度植被驱动的土壤微生物群落变化及其预测碳循环潜力

《Environmental Microbiome》：Vegetation-driven shifts in soil microbial communities and predicted carbon-cycling potential across soil depths in High-Arctic islands

　　

摘要

背景

北极生态系统正在经历前所未有的变暖，促使植被向此前荒芜的地区扩张。尽管预计北极"变绿"现象会改变生物地球化学循环，但植被覆盖如何塑造土壤微生物群落及其功能潜力仍知之甚少。在此，我们利用土壤DNA条形码测序和功能预测方法，研究了植被覆盖如何在三个土壤深度（0–2、5–10和30–50厘米）上影响细菌和真菌群落的结构，研究地点为俄罗斯偏远的高北极岛屿。

结果

与土壤深度相比，植被覆盖对土壤微生物群落的影响更为显著。有植被覆盖的岛屿土壤有机质含量明显更高，且具有独特的细菌和真菌群落组成，其中富集了植物相关和共生类群。植被还与预测的微生物功能潜力变化相关，尤其在碳水化合物代谢和碳相关途径方面，差异在表层土壤中最为显著。

结论

即使是稀疏的高北极植被也能重构土壤微生物群落及其预测功能潜力，同时植被相关的碳积累可延伸至更深的土壤层。这些发现表明，正在进行的北极"变绿"现象可能会在整个土壤剖面中显著改变地下微生物群落和碳循环。