大量研究证实土壤微生物群落对生态系统功能的维持具有重要调控作用。在自然生态系统中，土壤中微生物并非孤立存在，而是通过协同、竞争、拮抗等一系列直接和间接的生态作用过程互相关联，形成复杂的微生物共现网络。网络视角下土壤微生物群落如何维持生态系统功能关系尚不明确。

近日，草业与草原学院陈文青副教授以青藏高原草地生态系统为研究对象，通过高通量测序和微生物群落分析，揭示了共现网络复杂性在维持土壤微生物多样与生态系统多功能性关系方面的重要性，并为不同海拔草地生态系统功能的微生物共现网络调控机制提供新的见解。研究成果以“Soil microbial network complexity predicts ecosystem function along elevation gradients on the Tibetan Plateau”为题发表在土壤科学领域主流期刊Soil Biology and Biochemistry。陈文青副教授为论文第一作者兼通讯作者，博士后合作导师呼天明教授和中国农业大学张英俊教授为论文共同通讯作者。

研究表明，微生物群落多样性、共现网络复杂性以及生态系统的多功能性具有海拔分布格局，均随着海拔的升高显著下降（图1）。尽管微生物群落多样性及共现网络复杂性与生态系统多功能性均存在显著正相关关系，但当考虑环境因子时，与微生物群落多样性相比，共现网络复杂性与生态系统多功能性的关联更加紧密（图2）。进一步分析表明微生物群落多样性对多功能性的影响是由微生物网络复杂性间接驱动的（图3）。

图1 不同海拔梯度下微生物共现网络

图2 土壤微生物多样性及网络复杂性与生态系统功能的关系

图 3 气候因子、土壤因子、微生物多样性和网络复杂性对生态系统多功能性影响的结构方程模型

综上所述，微生物网络复杂性能够在生物多样性与生态系统功能关系中起关键驱动作用，该指标的运用有助于全面理解自然环境中土壤微生物群落如何维持生态系统功能。研究结果为土壤微生物群落如何维持生态系统功能关系提供了新的见解。

以上研究得到西北农林科技大学“青年英才培育计划”（2452020005）、国家林业和草原局科技创新青年拔尖人才（2020132614）、中华环境保护基金会美团外卖青山公益专项基金（CEPFQS202169-18）等项目的资助。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071722002231