山地生态系统是全球对气候变化响应敏感的生态系统之一，正面临着广泛的环境问题。土壤微生物作为调节山地生态系统响应全球变化的重要组成部分，在几乎所有生物地球化学循环过程以及维持土壤多功能性等方面都发挥着至关重要的作用。近十几年来，土壤微生物多样性、群落组装的海拔格局及其驱动因素受到了广泛关注。然而，针对山地生态系统的微生物多样性与土壤生态系统多功能性的关系研究却鲜有报道，对于二者及其作用关系如何受到山地多重环境因素影响的信息仍然知之甚少。

近期，来自宁夏大学林业与草业学院邱开阳老师课题组，在国际知名一区期刊《Science of The Total Environment》(IF=9.8)上发表研究论文。该研究利用天昊微生物Accu16S^®细菌和AccuITS^TM真菌绝对定量测序专利技术，研究了贺兰山海拔在1350 ~ 2900 m的6个典型植被区的不同优势植物根际土壤细菌和真菌多样性的海拔格局，并将定量微生物组与根区土壤多功能性联系起来，探讨了两者关系的环境依赖性，揭示了山地生态系统优势植物根区土壤多功能性的微生物驱动机制。

值得一提的是，本研究中涉及到的跨域共生网络、随机森林、层次分割和构建结构方程模型等多种分析，都是基于“绝对丰度”而不是“相对丰度”的数据，结果也更加真实可信。以往多篇Nature及子刊文章均已指出，在进行微生物相关研究时，采用“绝对定量”数据更加真实准确，更具可信性（文章链接：多篇Nature强烈建议：微生物真实差异、疾病标记物、核心菌群筛选、模型预测、动态变化、菌群互作网络、群落组装要用“绝对定量”）。

英文题目：Geographical, climatic, and soil factors control the altitudinal pattern of rhizosphere microbial diversity and its driving effect on root zone soil multifunctionality in mountain ecosystems

中文题目：地理、气候和土壤因子调控山地生态系统根际微生物多样性的海拔格局及其对根区土壤多功能性的驱动作用

发表期刊：Science of The Total Environment

影响因子：9.8（一区）

发表时间：2023年9月9日

本研究以温带干旱半干旱山地生态系统贺兰山为研究对象，研究者从海拔 1350 m至2900 m，沿海拔梯度对6个典型植被类型进行了调查，包括荒漠草原（1350 m，S1）、浅山灌丛（1800 m，S2）、温带针叶林（2100 m，S3）、暗针叶林（2450 m，S4）、亚高山灌丛草甸（2600 m，S5）和高山草甸（2900 m，S6）。在植被调查后，每个样地采集了不同优势植物（S1短花针茅（Stipa breviflora）、S2蒙古扁桃（Prunus mongolica）、S3油松（Pinus tabuliformis）、S4青海云杉（Picea crassifolia）、S5银露梅（Dasiphora glabra）和S6高原嵩草（Carex coninux））的根际（rhizosphere）和根围（ectorhizosphere，紧邻根际的土壤）土壤样品，分别进行微生物扩增子绝对定量测序（V4-V5，ITS1-ITS2），土壤理化性质、酶活性、微生物生物量等指标的测定。

本研究结果表明在山地生态系统中，地理、气候和土壤因子可以通过塑造优势植物根际土壤微生物多样性和群落结构组成来调节根区土壤多功能性，细菌多样性和特定的细菌类群是根区土壤多功能性的关键驱动因素。这项工作拓展了山地生态系统根际土壤微生物多样性的垂直分布格局、群落结构及其对海拔、气候变化的响应理论，丰富了以往关于山地生态系统土壤微生物多样性与生态系统（土壤）多功能性关系的研究框架。

图1、沿海拔梯度分布的六个采样点。

图2、根际土壤细菌和真菌多样性与群落组成的对比。

图3、优势植物根际土壤微生物跨域共生网络分析。

图4、根区土壤多功能性的主要驱动因素及其作用途径。（原文图6）