近日，中國(guó)熱科院橡膠所熱帶林業(yè)生態(tài)團(tuán)隊(duì)在橡膠樹(shù)微生物組研究中取得新進(jìn)展，揭示了溫度和降雨驅(qū)動(dòng)的橡膠林土壤-植物微生物組裝機(jī)制。
植物微生物組的季節(jié)性動(dòng)態(tài)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能至關(guān)重要，但針對(duì)不同氣候區(qū)土壤-多年生熱帶作物微生物組的系統(tǒng)性研究仍屬空白。本研究整合了熱帶海洋性季風(fēng)區(qū)（海南）與大陸性季風(fēng)區(qū)（西雙版納）橡膠樹(shù)從土壤、根際、根表、根內(nèi)、葉表、葉內(nèi)六個(gè)微環(huán)境區(qū)室的樣本，開(kāi)展了跨氣候區(qū)橡膠樹(shù)微生物組分析。研究發(fā)現(xiàn)26℃是關(guān)鍵的生態(tài)轉(zhuǎn)換閾值。在海南植膠區(qū)，當(dāng)溫度超過(guò)26°C時(shí)，橡膠樹(shù)微生物多樣性顯著降低，芽孢桿菌豐度顯著增加；氮、碳和磷循環(huán)基因同步強(qiáng)化，強(qiáng)降雨導(dǎo)致土壤有效磷淋失（雨季減少33.7%），最終導(dǎo)致葉片養(yǎng)分中磷含量降低，證實(shí)了橡膠林生態(tài)系統(tǒng)中溫度與降雨介導(dǎo)的氣候-微生物-養(yǎng)分的級(jí)聯(lián)效應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)建議在海南溫度高于26℃期間施用適量磷肥，以緩解植株?duì)I養(yǎng)脅迫。該研究不僅闡明了氣候特異性的微生物組裝規(guī)律，也為應(yīng)對(duì)氣候變化下的熱帶農(nóng)業(yè)管理提供了有力科學(xué)支撐。
圖1： A. 橡膠樹(shù)采樣點(diǎn)在兩個(gè)（海洋和大陸）氣候區(qū)的分布；B. 六個(gè)研究區(qū)室跨越從土壤到葉內(nèi)環(huán)境。C. 海洋氣候區(qū)（海南）溫度超過(guò)26°C時(shí)：微生物多樣性顯著下降，芽孢桿菌豐度顯著增加，微生物代謝功能增強(qiáng)，植物生長(zhǎng)加速，通過(guò)生物量稀釋效應(yīng)導(dǎo)致葉片養(yǎng)分中磷含量減少。
相關(guān)研究成果以 “Temperature and rainfall mediate soil-plant microbiome assembly in tropical rubber plantations”為題發(fā)表于《Applied Soil Ecology》。中國(guó)熱科院橡膠所魏亞情博士、張希財(cái)副研究員、彭文濤博士為論文共同第一作者，蘭國(guó)玉研究員為通訊作者。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（32271603）、海南省自然科學(xué)基金（421RC753）以及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金（CARS-33-ZP3）等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2025.106532
責(zé)任編輯：天然橡膠處
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