海拔梯度根际微生物研究进展

　　 中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）森林生态系统结构、功能与动态研究组基于长期监测海拔样地平台（海拔跨度800米至3800米，涵盖中国西南山地典型的热带、亚热带和亚高山森林生态系统），通过野外采集和样品测定，结合分子生物学实验及生物信息学分析，比较了三个气候带不同海拔梯度上，寄主植物、根际微生物及其不同功能群的多样性格局及其与环境的关系。探究下列科学问题：不同气候带寄主植物和根际微生物的生物多样性格局如何? 影响不同气候带寄主植物和根际微生物生物多样性和群落组成的环境因子有哪些?

　　研究结果发现：（1）在海拔梯度上，宿主植物和根际微生物多样性有三种主要格局（图1），不同微生物功能群在不同气候带表现出显著的差异。（2）温度和湿度决定了根际微生物和宿主植物的多样性分布格局和群落组成。这些结果表明，微生物在区域尺度上拥有独立的多样性格局和驱动力，针对不同地区及不同微生物类群或功能群，应独立探讨其多样性组成和成因，并且在保护政策和生态系统管理上做到综合考量。该研究结果加强了对土壤微生物多样性海拔格局和成因的理解，提高了对微生物-植物相互作用和关系的认识，并有助于预测气候变化背景下植物和微生物对环境变化的不同响应。有助于在全球气候变化和生物多样性丧失的背景下优化生物多样性保护和生态系统管理。 

　　该研究以“The spatial patterns of diversity and their relationships with environments in rhizosphere microorganisms and host plants differ along elevational gradients”为题发表在国际微生物学期刊Frontiers in Microbiology上。版纳植物园森林生态系统结构、功能与动态研究组研究生许诗嘉和云南民族大学袁燕副教授为共同第一作者，在站博士后张亚洲博士和杨洁研究员为通讯作者，曹敏研究员、宋晓阳副研究员、研究生崔穆峰、宋鹏飞、赵仁生参与该研究工作。 

　　该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金、中科院青年创新促进会和版纳植物园博士后项目的支持。 

　　图1. 三个气候带树木、真菌和细菌多样性的海拔分布格局。A：热带；B：亚热带：C：亚高山带：A(1-3)、B(1-3)、C(1-3)：树种； A(4-6)、B(4-6)、C(4-6)：真菌;；A(7-9)，B(7-9)，C(7-9)：细菌。SR：物种丰富度：PD：系统发育多样性；Shannon：Shannon - wiener指数