《Frontiers in Microbiology》：Linking bacterial life-history strategies and diversity to litter decomposition dynamics in a dry-hot valley area
编辑推荐：
本研究通过493天的凋落物分解实验，揭示了干热河谷生态系统中细菌生活史策略（如寡营养型oligotrophs与富营养型copiotrophs）和多样性对凋落物分解动态的主导作用。研究发现细菌性状对分解速率变异的解释力（48.61%）显著高于凋落物化学性质（10.61%），并识别出与木质素（lignin）、纤维素（cellulose）等关键凋落物性状相关的细菌生物标志物（如Pseudomonas）。研究强调了将微生物功能性状与凋落物化学计量（如C:N:P、Lignin/TN）相结合对理解干旱生态系统碳循环的重要意义。
引言
凋落物分解作为陆地生态系统的关键过程，调控着养分循环和碳固存。在气候变化的背景下，理解干旱生态系统中的分解机制尤为重要。干热河谷生态系统具有高温、季节性干旱和贫瘠土壤等特征，为研究环境胁迫下的分解动态提供了理想场所。本研究通过分析六种草本植物凋落物在493天分解过程中的化学性质变化和细菌群落演替，旨在揭示微生物策略与凋落物化学性质的交互作用。
材料与方法
实验在云南干热河谷区开展，选取六种典型草本植物凋落物进行分解实验。在五个时间点（T1_69至T5_493）监测凋落物质量损失和化学性质（TC、TN、TP、木质素、纤维素），并在三个代表性阶段（T1_69、T3_271、T5_493）通过16S rRNA测序分析细菌群落。采用随机森林分析、典型对应分析（CCA）等统计方法解析细菌性状与凋落物性质的关联。
结果
凋落物分解与化学性质动态
凋落物质量损失呈现典型的“快-慢”模式，所有物种在493天时质量损失均超过70%。分解常数（k）介于0.728–0.910 yr–1之间，物种间差异显著。化学分析表明，总碳（TC）含量在后期阶段（T3_271–T5_493）显著升高，而木质素含量和Lignin/TN比值在T4_369达到峰值。
细菌群落多样性及生活史策略演变
细菌α多样性在分解中期（T3_271）最高，早期（T1_69）和晚期（T5_493）较低。群落结构随分解进程显著变化，放线菌门（Actinobacteriota）在早期占优势，而拟杆菌门（Bacteroidota）在后期丰度增加。生活史策略分析显示，寡营养型细菌（oligotrophs）在早期相对丰度较高，而富营养型细菌（copiotrophs）在后期逐渐占主导，Oligo/Copio比值随时间下降。
细菌群落与凋落物性质的关联
随机森林分析识别出20个与分解阶段相关的细菌生物标志物属（如Pseudomonas、Actinophytocola）。Pearson相关分析表明，寡营养型细菌丰度与纤维素含量呈正相关，而与TC和木质素含量负相关。CCA分析进一步证实TC和纤维素是驱动细菌群落结构变化的关键环境因子。
凋落物分解速率的主导因素
层次分割分析显示，细菌性状对分解速率变异的解释量（48.61%）远超凋落物化学性质（10.61%）。分解速率与寡营养型细菌丰度、纤维素含量呈正相关，而与细菌α多样性、富营养型细菌丰度、TC和木质素含量负相关。
讨论
细菌生活史策略的转变与凋落物化学性质的变化紧密耦合。早期寡营养型细菌的优势可能源于其对抗逆环境和降解复杂有机物（如木质素）的能力，而后期富营养型细菌的增加可能与易分解碳源的积累有关。细菌性状对分解动态的强解释力表明，在干旱生态系统中，微生物功能策略可能比传统化学指标更能预测分解速率。
结论
本研究阐明了干热河谷生态系统凋落物分解过程中细菌生活史策略的关键作用。细菌群落通过动态调整其营养策略（寡营养型 vs. 富营养型）响应凋落物质量变化，从而驱动分解进程。未来研究需整合真菌群落功能和多组学数据，以更全面揭示干旱环境下碳循环的微生物调控机制。
