真菌殘體是土壤穩定碳和可利用氮的重要來(lái)源，在外生菌根真菌（ECM）高度共生的高寒針葉林中尤其如此。微生物是調控ECM真菌殘體分解的關(guān)鍵因子，然而目前尚不清楚真菌殘體微生物群落的組成特征、演化規律和對環(huán)境變化（如氮沉降）的響應。這一認識不足很大程度上限制了對全球變化背景下高寒森林生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程的科學(xué)認知。
基于此，中國科學(xué)院成都生物研究所尹華軍研究員團隊以ECM高度共生的西南針葉林—華山松（Pinus armandi）為研究對象，采集該區域兩種常見(jiàn)ECM真菌子實(shí)體（牛肝菌屬Boletus和紅菇屬Russula）開(kāi)展原位分解實(shí)驗。同時(shí)，依托團隊建立的模擬氮沉降（對照；低氮：25 kg N /ha/yr；高氮：50 kg N /ha/yr）試驗樣地，監測20周內真菌殘體微生物群落變化和對氮添加的響應。進(jìn)而，結合殘體化學(xué)組分分析，揭示氮沉降下真菌殘體微生物群落的調控機制。研究結果表明：1. 相較于土壤，真菌殘體微生物以富營(yíng)養細菌和快速生長(cháng)真菌（moulds and yeasts）為主。另外，在真菌殘體快速分解階段（前5周），外生菌根真菌在真菌群落中所占比例較高，表明真菌殘體可能是氮限制森林的重要氮源；2. 隨分解進(jìn)行，底物化學(xué)組成變化（即脂肪族化合物含量，包括可溶性碳水化合物、無(wú)定形葡聚糖聚合物、結晶葡聚糖和幾丁質(zhì)）導致富營(yíng)養細菌被寡營(yíng)養細菌取代；3. 由于真菌殘體為富氮基質(zhì)，氮添加對真菌殘體微生物群落影響很小。以上結果證實(shí)真菌殘體存在不同于周?chē)寥狼铱焖傺莼奈⑸锶郝洌⒓由盍藢τ谡婢鷼報w微生物群落如何響應環(huán)境變化的理解。
圖1 氮添加處理示意圖（a）、不同培養時(shí)間后ECM真菌殘體質(zhì)量損失示意圖（b）以及土壤中和真菌殘體上細菌和真菌群落的主坐標分析示意圖（c 和 d）。
圖2?細菌（a、b）和真菌（c、d）群落Shannon和Chao1多樣性指數在不同生境（土壤和真菌殘體）、不同分解時(shí)間和三種氮添加水平下的變化。
圖3?細菌門(mén)（a）和屬（b）、真菌目（c）和屬（d）在不同生境（土壤和真菌殘體）、不同培養時(shí)間和三種氮添加水平下的相對豐度變化。
圖4 細菌（a-d）和真菌（e）功能群組在不同生境（土壤和真菌殘體）、不同培養時(shí)間和三種氮添加水平下的相對豐度。
圖5分解時(shí)間和N添加對細菌（a）和真菌功能（b）的影響的結構方程模型。
上述研究結果于2024年6月日以“Minimal impact of nitrogen addition on bacterial and fungal communities during fungal necromass decomposition in a subalpine coniferous plantation”為題發(fā)表于國際土壤學(xué)權威top期刊“Soil Biology and Biochemistry”上。成都生物研究所博士生王敦剛和已畢業(yè)博士生高文童為論文的共同第一作者，通訊作者為成都生物研究所王吉鵬青年副研究員和尹華軍研究員。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院“西部之光”交叉團隊、西藏自治區科技計劃項目、四川省自然科學(xué)基金和中國教育部西藏高原森林生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗室（西藏農牧學(xué)院）開(kāi)放研究基金的聯(lián)合資助。