氣候變暖導致的土壤微生物群落變化已經引起生態學界的廣泛關注。然而，我們并不清楚由不同植物根系分泌物介導形成的宿主特異性的微生物群落是否對升溫存在一致性的響應模式。

鑒于此，中國科學院成都生物研究所利用根系分泌物原位收集裝置，采集川西亞高山森林3種常見植物（云杉、花楸、莢蒾）的根系分泌物，設計6個分泌物處理（3個單一植物分泌物+2個混合植物分泌物+1個對照）于室內3個溫度條件（15 ℃、20 ℃、25 ℃）開展土壤添加實驗，并采用高通量測序獲取不同處理土壤的細菌、真菌和原生生物群落信息，評價土壤微生物對根系分泌物和溫度的響應特征。研究發現：（1）相比根系分泌物，溫度對土壤微生物alpha多樣性的影響更大，其中細菌多樣性隨溫度升高而降低，原生生物多樣性隨溫度升高而增加，真菌多樣性則對溫度相對不敏感（圖1）；（2）根系分泌物和溫度共同決定了微生物的群落組成，但兩者對微生物群落變異的解釋程度在原核和真核微生物之間不同（圖2）；（3）微生物網絡對溫度和根系分泌物存在不同的適應機制，溫度通過增加網絡連通性使其對環境更具反應性，根系分泌物則簡化網絡以降低其對環境的敏感性（圖3）；（4）核心菌群對溫度和根系分泌物的響應也不同，比如溫度改變網絡核心菌群的物種類型，根系分泌物則減少網絡核心菌群的數量（圖4）。

上述結果顯示了植物根系分泌物調控土壤微生物對溫度響應的重要作用，并強調了在未來氣候變化研究中納入其他環境變量的必要性。相關研究結果于2024年7月16日以“Differential responses of soil bacteria,fungi and protists to root exudates and temperature”為題，在線發表于生物學1區期刊《Microbiological Research》（https://doi.org/10.1016/j.micres.2024.127829）。論文第一作者為成都生物研究所特別研究助理方楷（現在大理大學農學與生物科學學院工作），通訊作者為劉慶研究員和寇涌蘋副研究員。本研究得到了國家自然科學基金（41930645，31971637，2171550，2201529）、四川省自然科學基金（2022NSFSC1777，24NSFSC2583）和中國科學院青促會項目（2021371）的聯合資助。

圖1 溫度和根系分泌物調控土壤細菌（A,B）、真菌（C,D）和原生生物（E,F）的多樣性

圖2 溫度和根系分泌物調控土壤細菌（A-C）、真菌（D-F）和原生生物（G-I）的群落組成

圖3 微生物網絡對不同溫度和根系分泌物處理的響應

圖4 溫度和根系分泌物對網絡核心菌群的影響