文章亮點(diǎn)
土地利用方式可以決定微生物對(duì)干濕交替的恢復(fù)力
耕作取消了歷史氣候暴露和群落的分層
在農(nóng)田中細(xì)菌生長(zhǎng)是有彈性的，在牧場(chǎng)中則是敏感的
真菌的生長(zhǎng)總是有彈性的，在農(nóng)田中恢復(fù)稍快
呼吸在所有土壤中都表現(xiàn)出彈性模式，但在牧場(chǎng)深層土壤中除外
01、研究背景
氣候?qū)ν寥牢⑸锏挠绊憶Q定了土壤碳（C）的輸入和輸出通量。對(duì)干濕交替（drying-rewetting）的劇烈反應(yīng)的研究提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，通過(guò)評(píng)估微生物在土壤生物化學(xué)和碳循環(huán)中的作用來(lái)評(píng)估“土壤健康”的一個(gè)方面。最近的研究表明，反復(fù)暴露于極端水分波動(dòng)的群落能夠更好地應(yīng)對(duì)由其產(chǎn)生的壓力，并在復(fù)水后表現(xiàn)出“彈性（resilient）”微生物反應(yīng)（微生物群落快速恢復(fù)到擾動(dòng)前的生長(zhǎng)水平），而在其他情況下，它們表現(xiàn)出更“敏感（sensitive）”的反應(yīng)（緩慢恢復(fù)）。然而，土地使用管理是否能改變這些反應(yīng)，目前尚不清楚。
02、研究方案
作者于2020年4月在地處瑞典南部的Vomb分別采集了永久牧場(chǎng)和耕地的0-5cm和20-30cm的土壤，并以高時(shí)間分辨率測(cè)量細(xì)菌生長(zhǎng)、真菌生長(zhǎng)和土壤呼吸。之后，作者根據(jù)這些微生物對(duì)干燥和復(fù)濕的反應(yīng)特征，得出了一系列土壤健康指標(biāo)。
03、研究結(jié)果
結(jié)果表明，牧場(chǎng)和農(nóng)田的土壤模式截然不同，證實(shí)了土地利用改變土壤功能的能力。耕作措施取消了表層30cm土層的分層（stratification）并 增加了土壤微生物對(duì)水分脅迫條件的暴露和適應(yīng)，從而導(dǎo)致微生物對(duì)干燥和復(fù)濕的反應(yīng)發(fā)生變化。
在未受干擾的牧場(chǎng)土壤中發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌生長(zhǎng)的敏感模式被淺層和深層農(nóng)田中的彈性響應(yīng)（resilient response）所取代。真菌在農(nóng)田中表現(xiàn)出更快恢復(fù)的趨勢(shì)，但在所有地點(diǎn)和深度的模式都具有一致的彈性，這表明真菌很少受到土地利用引起的干擾的影響。呼吸在淺層土壤中表現(xiàn)出相似彈性的反應(yīng)，但在深層土壤中，真菌在牧場(chǎng)深層土中敏感，在農(nóng)田深層土中具有彈性。
作者還觀察到隨著時(shí)間的推移細(xì)菌和真菌生長(zhǎng)的交替序列，這表明競(jìng)爭(zhēng)和兩種微生物復(fù)濕后的不同再激活（reactivation）策略。
原名：Soil depth and tillage can characterize the soil microbial responses to drying-rewetting
譯名：土壤深度和耕作可以表征土壤微生物對(duì)干濕交替的響應(yīng)
期刊：Soil Biology and Biochemistry
2021年影響因子：8.546
5年影響因子：9.956
在線發(fā)表時(shí)間：2022.08.15
第一作者：Albert C. Brangarí albert.brangari@biol.lu.se
第一單位：瑞典隆德大學(xué)生物學(xué)系微生物生態(tài)組
