论文解读

在全球粮食需求激增的背景下，自然湿地大规模转化为农田已成为普遍现象，但这一过程对土壤微生物多样性和功能的影响仍存在认知空白。尤其值得注意的是，现有研究多聚焦细菌群落，而古菌——参与氮循环（如氨氧化）和碳代谢的关键类群——的响应模式鲜少被探讨。长江河口作为典型的滨海湿地与农田交错带，其土壤微生物群落如何适应这种剧烈环境变迁？中国的研究团队通过系统比较湿地与农田的微生物组成，首次揭示了跨域（细菌与古菌）同质化差异的生态机制。

研究采用高通量16S rRNA基因测序技术，结合零模型（null model）和共现网络分析，对江苏启东的5处湿地和4处农田土壤样本进行对比。关键方法包括：1）基于OTU（操作分类单元）的α/β多样性分析；2）通过MENA网络评估微生物互作复杂性；3）利用Stegen零模型量化群落组装过程（如均质化扩散homogenizing dispersal）。

研究结果

微生物群落组成差异
古菌门Thaumarchaeota（尤其是Nitrososphaerales目）在农田中丰度激增86.65%，显著高于细菌的响应幅度。硫酸盐还原菌Desulfocapsa则对均质化扩散最敏感，印证了古菌与细菌在环境适应策略上的分化。

网络稳定性变化
农田微生物网络的节点连接度（degree centrality）和模块性（modularity）显著降低，表明农业管理削弱了微生物系统的抗干扰能力。湿地中由水分和电导率主导的生态位分化，被农田的碳氮含量统一筛选所替代。

群落组装机制
零模型显示，均质化扩散是驱动同质化的核心过程（贡献率>50%），但异质性筛选（heterogeneous selection）在细菌中起到缓冲作用。这种机制差异解释了为何古菌同质化程度更高——其更依赖固有性状而非环境可塑性。

结论与意义
该研究发表于《Applied Soil Ecology》，首次阐明农业扩张通过差异化组装机制导致微生物跨域同质化：古菌因氨氧化功能群的扩张呈现更高均质化，而细菌通过异质性筛选维持部分多样性。这一发现为土地管理提供了微生物层面的预警——过度同质化可能削弱土壤氮循环（如硝化作用nitrification）和碳储存功能。未来需针对古菌（如Thaumarchaeota）设计特异性保护策略，以维持滨海农田生态系统的可持续性。

打赏

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