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高氮肥投入提高了稻田土壤微生物网络的复杂性

发布时间：2023-10-20　　作者：陈亚南编辑：陈奕勇

文章介绍：氮肥驱动着土壤微生物群落的结构和功能，而土壤微生物群落对调节土壤生物地球化学循环和维持生态系统稳定至关重要。尽管氮肥对土壤微生物组成和多样性的影响已经被广泛研究，但人们普遍忽视了生态系统过程是通过微生物群落成员之间的复杂联系来实现的。在此，我们研究了五种氮肥施用水平（0、135、180、225 和 360 kg N ha^-1）对稻田土壤中微生物共生网络和氨氧化微生物关键功能类群的影响。

图1 图文摘要

结果表明: 与低氮组相比，高氮组形成了更复杂的微生物网，从而提高了微生物群落的稳定性。偏最小二乘法路径模型进一步显示，氮肥对高氮组微生物网络复杂性的影响（0.83）高于低氮组（0.49）。虽然所有微生物网络中正向连接数更多，但高氮网络中负连接的比例显著增加，这表明过量的氮添加加剧了微生物物种之间的竞争。

Fig. 2 Network analysis showing the connectedness among genera of bacteria in the soils (a) under the low-N group (N0 and N135) and (b) the high-N group (N225 and N360).

Fig. 3 Partial least squares path modelling describing the significant direct and indirect effects of under (a, b) the low-N group (N0 and N135) and (c, d) the high-N group (N225 and N360).

理清微生物群落与氮肥之间的相互作用有助于了解稻田土壤生物地球化学过程及其对水稻生产养分供应的影响。上述结果表明，高氮富集的水稻土壤具有更稳定的微生物网络，能更好地维持土壤生态功能以应对持续的环境变化。同时也发现过量的氮添加加剧了微生物物种之间的竞争。

以上研究成果以“High nitrogen fertilizer input enhanced the microbial network complexity in the paddy soil”为题，发表于土壤生态学主流期刊《Soil Ecology Letters》（IF：4.0）上。第一作者为硕士生陈亚南，通讯作者为方临川研究员。该研究得到国家自然科学基金（U21A20237）资助。

论文链接: https://journal.hep.com.cn/sel/EN/10.1007/s42832-023-0205-3