Nature Communications | 生态系统演替影响土壤微生物群落的功能多样性

背景：在北半球，土地撂荒是最大的土地利用变化过程，驱动着大陆尺度的生态演替和森林化，但其对土壤微生物群落的影响尚不清楚。研究目的：本研究通过建立全国性的演替梯度（配对草地与森林样地），追踪土地撂荒和逐渐转变为森林后微生物结构和功能的发展变化。结论：研究发现微生物主要通过阈值动态响应演替，导致功能多样性增加但分类学多样性下降。演替还伴随着微生物养分（碳-氮-磷）循环基因库的特化以及基因冗余度的降低，这凸显了功能多样性与功能冗余这两个理想生态系统属性之间可能存在的权衡。真菌功能多样性支撑了更高的微生物碳循环能力，强调了功能性状与生态系统过程之间的联系。尽管地上与地下的演替发展在很大程度上是解耦的，但凋落物质量的改变为植物和微生物群落之间提供了机制联系。研究结果表明，要全面理解全球土地撂荒过程的影响，可能需要更深入地了解土壤微生物群落的多方面发展及其与植物群落在演替过程中的联系。