近期，中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）西双版纳生态站工作人员开展了一项跨区域研究，旨在探究热带和亚热带生态系统中土壤微生物群落如何响应森林演替。相关研究结果以Forest succession shapes soil microbial communities through region-specific edaphic filters in tropical and subtropical forests为题，发表于Microbial Ecology期刊。

森林演替是驱动土壤性质和生态系统功能变化的关键过程。然而，微生物演替模式在不同区域是否具有一致性，还是受局域环境条件塑造，目前仍不明确。为回答这一问题，研究团队利用高通量测序技术，分析了中国和巴基斯坦森林中三个演替阶段（早期、中期、后期）和三个土层深度（0–10、10–20、20–50 cm）的土壤细菌与真菌群落。结果表明，森林演替显著改变了土壤性质，但变化模式在不同区域存在差异。在巴基斯坦，土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）随演替稳步增加，同时土壤pH下降，表明成熟森林存在渐进式土壤酸化和潜在的养分限制。相比之下，中国森林呈现不同的养分动态：SOC和全钾（TK）在中演替阶段达到峰值，而非持续增加。两个研究区域的微生物多样性与群落组成也表现出明显的变化格局。细菌多样性在演替中期最高，而真菌多样性在演替后期达到峰值，表明不同微生物类群存在差异化的生态响应。微生物群落组成从演替早期的快速生长富营养型类群，转变为演替后期森林中的缓慢生长贫营养型类群，这反映了微生物对资源有效性变化的适应。此外，中国森林的不同演替阶段，土壤深度显著影响微生物格局，多样性和群落组成均呈现明显的垂直分异，这凸显了研究地下生态过程时考虑土壤剖面的重要性。有意思的是，该研究识别出区域特异的环境驱动因子对微生物群落结构的影响。土壤pH值是塑造巴基斯坦微生物群落的主导因子，而钾的有效性在中国微生物群落构建中起关键作用。这些发现表明，尽管存在普遍的演替趋势，但局域土壤条件是决定微生物组装的关键过滤器。

该研究提供了新的证据：森林演替驱动了可预测的微生物变化，但这些格局被区域环境条件强烈影响。研究结果强调，不考虑局域土壤因子，就无法在全球尺度上概括土壤微生物的响应。理解这些区域特异性的机制，对于预测生态系统功能和在不断变化的环境条件下管理森林可持续性至关重要。版纳植物园西双版纳生态站研究生Waseem Muhammad为该论文第一作者，卢华正副研究员为该论文通讯作者。该工作得到了国家自然基金、云南省人才项目和版纳植物园“十四五”项目的支持。

图1 巴基斯坦和中国土壤细菌和真菌群落在不同演替阶段和不同土层深度处的α多样性。

图2 土壤属性对微生物多样性及群落组成在不同演替阶段影响的Mantel分析。