5月4日，国际生态学顶级期刊Global Change Biology（IF2020 = 10.863）在线发表了我校生命科学学院李金天教授团队题为“Remarkable effects of microbial factors on soil phosphorus bioavailability: A country-scale study”的研究论文（图1）。该论文首次从基因水平揭示了微生物在大空间尺度下对土壤磷生物有效性的显著影响，强调了微生物因子的调控在磷限制陆地生态系统的可持续修复和管理中有着非常重要的作用。这也是该团队继2020年在The ISME Journal和2021年在Biological Reviews发表与土壤磷循环相关文章后在该领域的又一重要研究成果。
磷是地球上所有生命必需的大量元素，但其在土壤中的生物有效性通常都很低，导致全球各类陆生生态系统普遍存在磷限制现象。因此，研究在大空间尺度下土壤磷生物有效性的主要影响因子对于陆生生态系统的可持续修复和管理至关重要。然而，目前关于大空间尺度下土壤磷生物有效性主要影响因子的研究大多集中在非生物因子上，学界对生物因子（特别是微生物因子）的作用知之甚少。有鉴于此，李金天教授团队利用来自全国范围内的29个农田生态系统和40个自然生态系统（包括多个极端生境）的207份土壤样品，结合气候因子、土壤理化因子、土壤有机磷矿化酶（包括磷酸酶和植酸酶）活性以及编码这些酶的微生物功能基因，探究了在大空间尺度下非生物因子和微生物因子对土壤磷生物有效性的影响（图2）。研究结果表明，在全国尺度下，不仅非生物因子（气候和土壤理化因子）会影响农田和自然生态系统土壤磷的生物有效性；而且微生物因子，如土壤微生物生物量碳、有机磷矿化酶活性以及编码这些酶的微生物功能基因（尤其是phoX和phy）也会对这两类生态系统中土壤磷的生物有效性产生显著影响（图2）。土壤微生物生物量碳和磷酸酶活性还能够介导非生物因子（如年平均温度）对土壤磷生物有效性的影响。此外，编码这些酶的微生物功能基因的相对丰度与土壤磷的生物有效性之间存在显著正相关关系。这些发现为未来通过调控土壤磷循环相关微生物对磷限制的陆生生态系统进行可持续修复和管理提供了理论基础。
该研究论文以我校生命科学学院为第一和通讯作者单位。生命科学学院博士生鲁静丽和贾璞博士为论文的共同第一作者，梁洁良博士和李金天教授为论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金优秀青年科学基金、面上项目、广东省基础与应用基础研究基金和广东省重点领域研发计划项目等的支持。
论文原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.16213
作者/通讯员:梁洁良 | 来源:生命科学学院 | 编辑:杨柳青
