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近日，中科院植物研究所研究員許振柱團隊與合作者揭示了降水逆轉對干旱生態系統土壤微生物的調控機制。相關研究成果發表于《生態學》。

氣候變化通過改變土壤微生物群落進而影響生態系統功能，對于干旱生態系統的影響尤為嚴重。目前，關于長期降水梯度干濕循環下對于土壤微生物影響的野外觀測研究甚少，降水變化對土壤微生物的潛在調控機制迄今尚不清楚。

為此，研究團隊選擇干旱的荒漠草原生態系統，進行了長期降水干濕處理野外模擬試驗，研究了土壤微生物對降水變化的響應過程及彈性特征，進而探明其在高水平氮沉降下的情景。研究表明，土壤微生物受到降水減少的限制，然而降水逆轉具有明顯的補償作用。降水減少降低了大多數土壤微生物群組的響應比率，而其彈性、限制或促進指數（簡稱為限促指數）在前期減水而后期增水（簡稱為前減后增）的降水變化模式下得到加強；反之亦然。

研究人員發現，氮沉降降低了土壤微生物的響應比率，但因土層而異。進一步分析表明，土壤微生物的響應比率及其限促指數主要受到前期土壤理化屬性的調控。上述結果表明，氮沉降和土壤理化屬性通過改變土壤微生物群落結構調控了荒漠草原對氣候變化的響應。

該研究闡明了土壤微生物在長期降水干濕轉變條件下的變化規律，揭示了氮沉降的影響，提出了表征土壤微生物響應降水梯度及其逆轉處理的新指標——限促指數。研究結果有助于加深對極端氣候變化逆轉下生態系統地下過程的理解，提升對脆弱生態系統環境控制機制的認知，為評估干旱生態系統生態服務功能的變化趨勢，促進退化植被的生態恢復及其可持續性利用，制定應對氣候變化策略提供了科學依據。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1002/ecy.4020