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近日，我所生態與環境研究中心環境生態學創新團隊在PEDOSPHERE(中國科學院SCI期刊分區2025 農林科學2區，IF2024-2025=7.3，JIF排名3/48)發表了題為 “Microbial distribution patterns and driving factors related to nitrogen cycling in karst Tiankeng soil” 的學術論文，我所為第一單位，王曉慧博士為第一作者，蒲高忠研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、廣西科學院桂科學者啟動費和廣西植物研究所基本科研業務費等項目的資助。

該研究以貴州董架五行天坑群落魂洞天坑為研究對象，探究了典型天坑土壤氮循環相關微生物分布格局及驅動因子。研究結果顯示，天坑內反硝化細菌、氨氧化細菌和氨氧化古菌群落的多樣性和豐度高于天坑外;天坑內部的微生物網絡關系更為脆弱。此外，在這些氮循環相關微生物的影響下，天坑內的氮含量顯著降低(P< 0.05)，而養分含量高于天坑外。

圖1. 貴州落魂洞天坑概況。(a)高程圖，(b)剖面圖。

圖2. 貴州落魂洞天坑內外的微生物隨機分子生態網絡及關鍵物種。

注：圖中展示了(a)貴州落魂洞天坑內的DNB、(b) AOB和(c) AOA的微生物隨機分子生態網絡，以及(d)貴州天坑外的DNB、(e) AOB和(f) AOA的微生物隨機分子生態網絡(節點大小根據          模塊性分類;節點顏色代表模塊，邊顏色代表相互作用，紅色表示正相關，綠色表示負相關)。此外，(g) DNB、(h) AOB和(i) AOA為Zi-Pi圖。

圖3. 貴州落魂洞天坑內外土壤中反硝化細菌(DNB)、氨氧化細菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的物種組成。

注：該圖通過維恩圖和堆疊圖的形式，展示了(a)反硝化細菌、(b)氨氧化細菌及(c)氨氧化古菌在物種水平上的相對豐度分布。

圖4. 貴州天坑內外土壤的化學性質。注：(a)總氮含量，(b)有機質含量，(c)總磷含量，(d)總鉀含量，(e)鈣含量，(f)鎂含量。

該研究論文是第一份關于喀斯特地區天坑驅動氮循環的關鍵微生物分布格局的報告，為了解天坑生態系統這一特殊生態環境下與氮循環相關微生物的結構和潛在功能提供了新的見解和 科學參考。