生物多样性与多种生态系统功能(即生态系统多功能性)之间的关系依赖于环境背景。植物和土壤微生物多样性都调节着生态系统的多功能性，近年来，两者相互作用的综合机制受到广泛关注，但它们在高寒生态系统如何随着环境梯度而变化仍然知之甚少。
鄱阳湖教育部重点实验室张华副研究员通过对青藏高原三江源地区土壤及植被进行三年的野外采样，以高寒退化草甸为研究背景，并从土壤微生物群落特征的角度，深入分析了微生物对土壤多功能性的影响。研究结果发现：
（1）土壤容重、土壤含水率、土壤黏粒含量和土壤电导率等非生物因子是土壤多功能性的重要预测因子，细菌功能多样性等生物因子是土壤多功能性的重要预测因子，细菌Shannon多样性排在细菌功能多样性之后。在细菌功能多样性中，代谢功能起着最重要的作用（图1）。
（2）在土壤细菌网络中，节点和链接的数量随着退化程度的增加而减少，并且在人工草地中没有恢复；不同退化阶段中，人工草地土壤细菌网络的负连接数(75个)和平均度(3.512)最低，负连接数与正连接数之比最低 (未退化 vs. 人工草地 = 0.604 vs. 0.263)。未退化真菌群落网络的自然连通性值高于其他组，人工草地土壤细菌网络的连接度急剧下降（图2）。
（3）土壤细菌网络复杂性与土壤多功能性显著正相关，微生物网络复杂性比多样性更能预测土壤的多功能性，真菌对土壤功能性的影响较小（图3）
图2 土壤微生物网络拓朴特征随高寒草甸退化的变化
图 3 土壤微生物多样性、网络复杂性与土壤多功能性之间的关系
以上成果分别发表于中科院一区TOP期刊《Journal of Environmental Management》和《Agriculture, Ecosystems and Environment》,这二篇论文第一作者为地理学院研究生，张华副研究员为通讯作者。研究得到“第二次青藏高原综合科学考察研究”(2019QZKK0603)的资助。
相关文章列表及链接如下：
1.Wu, B., Ding, M., Zhang, H., Devlin, A. T., Wang, P., Chen, L., ... & Wang, M. (2023). Reduced soil multifunctionality and microbial network complexity in degraded and revegetated alpine meadows. Journal of Environmental Management, 343, 118182. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.118182
2.Zhang, Y., Ding, M., Zhang, H., Wang, N., Yu, Z., Xu, H., & Huang, P. (2023). Degradation-driven bacterial homogenization closely associated with the loss of soil multifunctionality in alpine meadows. Agriculture, Ecosystems & Environment, 344, 108284. https://doi.org/10.1016/j.agee.2022.108284
