植物與土壤微生物之間的相互作用在調節陸地生态系統的功能和穩定性方面具有重要作用。土壤微生物尤其是細菌和真菌，可通過降解植物凋落物或殘體來提高土壤養分的有效性，并通過相互作用提高植物的養分吸收效率，從而調節植物多樣性。此外，植物多樣性介導的凋落物和根系分泌物的多樣性可以通過提高資源可利用性、改變物理微生境來支持更多的微生物類群。然而，植物多樣性與土壤微生物不同類群多樣性之間的關系尚不明确。
中國科學院植物研究所黃振英研究組等開展了地上下生物多樣性關系研究。該研究在對中國北方半幹旱區草原進行連續兩年1700公裡樣帶調查的基礎上，通過測量葉、莖性狀來刻畫植物功能多樣性，并利用高通量測序技術量化土壤細菌和真菌多樣性以及真菌中的病原真菌、腐生真菌和叢枝菌根真菌（AMF）的多樣性。研究發現，植物多樣性（物種多樣性和功能多樣性）與土壤真菌多樣性存在較強的耦合關系，而與細菌多樣性沒有關系。植物和真菌多樣性受到土壤養分和質地的驅動，而細菌多樣性主要受到土壤pH值的影響。多樣的植物物種可能通過為AMF和病原真菌提供不同的寄主植物，為腐生真菌提供不同的凋落物基質形成互補的地下生态位，進而形成與植物多樣性的多維互作。該研究強調了AMF和腐生真菌在調控植物多樣性的重要作用。本研究從土壤微生物視角闡明了地上植物多樣性的多維維持機制，将土壤真菌納入未來的生物多樣性保護框架，有助于為退化草原生态系統的生物多樣性恢複提供理論支持。
近日，相關研究在線發表在Global Ecology and Biogeography上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金國際合作項目的資助。
論文鍊接
草原生态系統植物-土壤微生物相互作用模式圖
來源：植物研究所
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