文章概述

微生物群落融合是驱动微生物扩散和群落构建的核心过程。然而，在土壤环境中该过程背后的生态学机制一直缺乏系统的理论解析。近期，云南大学车荣晓团队在Molecular Ecology发表研究成果。研究团队通过多组严谨的微宇宙实验（包括土壤混合、灭菌、微生物提取与接种等）证实：中性加和效应是驱动土壤微生物群落融合的主导机制。该研究深刻揭示了融合后土壤微生物群落演替的高度可预测性，为深入理解微生物群落构建机制及生态系统修复策略提供了关键的理论依据。

研究速览

微生物群落融合是指携带不同微生物类群的环境单元相互混合，进而形成全新微生物群落的过程。在土壤环境中，诸如土壤侵蚀与沉积、农业耕作等过程都会频繁引发融合事件。然而，由于土壤微环境的高度复杂性和异质性，目前关于土壤微生物群落融合后的效应及其内在构建机制（非生物环境选择、生物环境选择与中性加和）尚不清晰。为此，本研究以西南地区典型农田及毗邻生态系统土壤为研究对象，对该问题展开了系统探究。

研究发现，群落融合显著改变了土壤的理化性质及微生物丰度和多样性。融合后的混合土壤在pH值、总有机碳、养分含量以及微生物丰度等指标上，整体表现出介于两种源土壤之间的中间特征，且可通过源土壤的混合比例进行精准预测。在等比例与非等比例的土壤直接混合实验中，研究团队发现，融合后的原核生物与真菌群落组成，与理论预期群落（即基于源群落绝对丰度直接加和的群落）相似度极高（约56%~63%）。相比之下，由总环境选择驱动的群落变异占比显著更低。这证实了中性加和是驱动土壤群落融合的核心机制，且该机制具有广泛适用性，不受土壤混合比例的显著影响。

研究开展了灭菌土壤与微生物提取液分别混合的微宇宙实验。结果表明，当消除土壤颗粒带来的物理屏障效应后，中性加和的相对重要性显著下降，而总环境选择的重要性大幅上升。本研究系统证实了土壤微生物群落融合过程的高度可预测性。由于土壤环境中大量休眠微生物的存在以及土壤团聚体的物理屏障作用，新环境中的生物与非生物选择效应被极大缓冲，使中性加和占据主导。该研究不仅加深了学界对土壤微生物组构建机制的认知，也暗示在农业实践与退化生态系统修复中，基于土壤混合的干预策略是一种可靠、低风险的生态学手段。

论文信息

Neutral Additivity Dominates the Outcome of Soil Microbial Community Coalescence

陈丹虹，王泽霖，陈美萍，刘开放，刘冬，杜剑卿，崔骁勇，徐志宏，薛凯，车荣晓*

Molecular Ecology

DOI: 10.1111/mec.70364

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期刊信息

Molecular Ecology (MEC) 是一本国际期刊，专注发表运用分子遗传技术解决生态学、进化、行为与保护科学重要问题的研究成果。期刊研究既包括利用中性标记推断生态与进化过程，也涵盖对生态重要基因及其产物的探讨。

2025 JIF：3.7 ｜ CiteScore：7.7

https://onlinelibrary.wiley.com/journal/1365294x

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