在光叶山毛榉（Fagus lucida）森林演替过程中，植物根系对凋落物微生物群落的建设作用比土壤更为显著。 作者：龙晓宇（Xiaoyu Long）、孔向世（Xiangshi Kong）、何兴冰（Xingbing He）、林永辉（Yonghui Lin）、何在华（Zaihua He）、林红（Hong Lin）、向建军（Jianjun Xiang）和单思琪（Siqi Shan）

《Forests》：Plant Roots Exert Stronger Co-Structuring Effects than Soils on the Litter Microbial Community Following the Succession of Fagus lucida Forests Xiaoyu Long, Xiangshi Kong, Xingbing He, Yonghui Lin, Zaihua He, Hong Lin, Jianjun Xiang and Siqi Shan

　　

摘要

澄清微生物群落在不同微生境（如根系、土壤和凋落物层）对次生演替的响应对于预测全球气候变化对生态系统功能的影响至关重要。我们研究了年龄在40至200年之间的Fagus lucida森林中这些微生境中的微生物活动、组成和网络结构。研究结果表明，随着森林演替的进行，土壤的理化性质发生了变化，其中NH₄⁺-N和有效磷的含量在早期阶段反而有所减少。所有细胞外酶计量学中的矢量角度（大于45°）均表明磷是限制微生物生长的关键元素。随着森林演替，微生物群落从以r-策略为主的类型转变为以K-策略为主的类型，大多数细菌门类被Proteobacteria和Acidobacteriota所取代，尤其是土壤和凋落物层中Acidobacteriota与Proteobacteria的比例增加。土壤性质（尤其是NH₄⁺-N和pH值）显著影响了细菌的多样性及群落结构。此外，随着演替的进行，细菌网络的复杂性增加，特别是在凋落物层中；细菌网络的拓扑特性对微生物活动的影响比真菌网络更为显著。凋落物层中的关键物种丰富度高于土壤层和根系。然而，以共生菌为主的真菌群落对土壤养分变化的敏感性较低，对森林演替的适应能力更强，表现出稳定的多样性和较低的网络复杂性，尤其是在根系中。外生菌根真菌（如Russula）在真菌群落中占主导地位，其数量随森林演替增加，同时病原真菌的数量减少。具有较高磷酸酶活性的植物根系在调控凋落物层微生物群落结构中起着更重要的作用，这体现在相似的碳氮代谢酶活性、更多的物种参与以及更紧密的群落关联上。我们的研究结果揭示了随着森林演替，植物根系在调控土壤和凋落物层微生物群落及养分循环中的重要作用。