李玉强研究员团队研究揭示土壤pH调控微生物β-多样性分异机制 获Global Change Biology官方特邀评述
作者：奈曼站 更新时间：2025-04-27
中国科学院生态环境研究中心邓烨研究员和冯凯助理研究员应邀在国际生态学顶级期刊《Global Change Biology》撰写Commentary文章“Intertwined Relationship Between Soil pH and Microbes in Biogeography”，点评了中国科学院西北生态环境资源研究院李玉强研究员团队近期发表的“Soil Acidification Destabilizes Terrestrial Ecosystems via Decoupling Soil Microbiome”研究工作。据悉，只有5%发表在Global Change Biology期刊上的文章能被编辑部委托评论。
土壤pH值反映陆地生态系统中的酸碱程度，是最重要的土壤属性之一，深刻影响着土壤养分有效性、金属迁移性、微生物生长及生态系统健康。土壤pH常被视为“主导性变量”，其变化可引发一系列连锁反应——例如磷、铝、钙等关键离子的溶解度改变，进而影响植物生长和微生物功能。土壤pH值是气候、生物、母质、地形和时间等要素长期相互作用的结果。在全球变化背景下，土壤pH并非恒定不变：降水格局改变、增温驱动的有机质分解、酸沉降及施肥活动等均会在不同时空尺度引起pH波动。尽管土壤通过铝化合物和碳酸盐等缓冲系统通常能维持相对稳定的pH状态，但极端pH变化可能突破这种恢复力，对微生物群落和生态系统稳定性产生级联效应。理解土壤pH与微生物活动的调控机制及其生态效应，对预测陆地生态系统对气候变化的响应至关重要。
段育龙等（2025）基于中国6大生态系统207个样点的研究发现，土壤pH通过差异化调控细菌与真核生物β-多样性，驱动微生物生物地理格局：土壤酸化导致细菌群落趋同，反映强环境过滤与生态位简化；真核生物则在酸性环境中呈现更高异质性，这可能源于竞争优势驱动其占据复杂生态位。这种非对称响应揭示了不同微生物类群间进化历史和生理特征的深层差异。研究指出，土壤pH既是塑造微生物动态的非生物过滤器，其自身亦受微生物群落反馈调控，研究构建了“双向互作”理论框架。该发现将土壤微生物组定位为连接经验生物地理学与地球系统模型的关键枢纽，强调局域环境过滤与区域扩散限制的协同作用机制——这一动植物地理学经典范式在微生物领域的验证，为预测全球变化下土壤健康与生态系统稳定性提供了新视角。
相关链接：
Duan, Y.L., Zhang, J.B., Petropoulos, E., Zhao, J.H., Jia, R.L., Wu, F.S., Chen, Y., Wang, L.L, Wang, X.Y., Li, Y.L. and Li, Y.Q.* 2025. Soil Acidification Destabilizes Terrestrial Ecosystems via Decoupling Soil Microbiome. Glob Change Biol, 31: e70174. https://doi.org/10.1111/gcb.70174.
Feng, K. and Deng, Y.* 2025. Intertwined Relationship Between Soil pH and Microbes in Biogeography. Glob Change Biol, 31: e70208. https://doi.org/10.1111/gcb.70208.