Page 49 - 《广西植物》2025年第3期
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３ 期                          李强等: 岩溶土壤中微生物研究进展与展望                                           ４ ２ ９

            互交织ꎬ构成错综复杂的镶嵌结构( Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ                      为黑色石灰土、棕色石灰土、黄色石灰土和红色石
            ２０２０)ꎮ 首先ꎬ岩石裸露区域通过促进水分和营养                          灰土( 胥娇和李强ꎬ ２０２３)ꎮ 本研究团队发现ꎬ在
            物质在土壤内部流动ꎬ成为残积土继续风化的关                              石灰土演替进程中ꎬ细菌群落结构的变异性极为
            键场所ꎮ 这些要素在土壤与岩石交接的边缘地                              显著ꎮ 随着土壤演替的推进和淋溶作用的持续加
            带———岩土界面处汇聚ꎮ 其次ꎬ在营养贫乏的岩                            强ꎬ可培养细菌的多样性呈现出下降的趋势ꎮ 与
            溶区ꎬ植物发展出的根性状能够通过产生质子和                              此同时ꎬ微生物共现网络中的相互作用以正相互
            有机酸来获取岩石衍生的营养物质ꎬ从而加速碳                              作用为主导ꎬ这表明在养分贫瘠的环境中ꎬ微生物
            酸盐岩衍生营养物质如钙( Ｃａ) 和磷( Ｐ) 的溶解和                       更倾向于通过互惠合作的方式ꎬ共同分解和合成
            加速浸出( Ｐｅｒａｋｉｓ ＆ Ｈａｉｄｎꎬ ２０１９)ꎮ 岩土界面处                那些难以直接利用的物质ꎬ以适应环境的变化( 胥
            矿物质的可利用性变化能够调节微生物在岩石风                              娇和李强ꎬ ２０２３)ꎮ 在石灰土演替的早期阶段ꎬ与
            化及养分汲取方面的功能ꎬ进而深刻影响该界面                              碳循环紧密相关的功能菌类ꎬ通过分解腐殖质等
            微生物群落构成以及与 Ｃ 和 Ｎ 循环紧密相关的酶                          有机物质ꎬ有力地推动了富含 ＳＯＭ 的黑色石灰土
            活性(Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 岩土界面与 Ｃ 循环和                 的形成ꎮ 此外ꎬ在 黑 色 石 灰 土 和 棕 色 石 灰 土 中ꎬ
            Ｎ 循环相关的酶活性分别增加 ７２％ ~ ４２７％ꎬ与 Ｎ                      ＰＳＢ 类群的数量相对较多( 严嘉慧等ꎬ ２０２１)ꎮ 这
            循环相关的酶活性高 ７２％ ~ ９８％ꎬ在原始林和撂荒                        些 ＰＳＢ 能够将磷(Ｐ) 从不可被植物直接吸收利用
            土地中最高( Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０)ꎮ 该界面丛枝菌                  的形态(如磷酸铁、磷酸铝等) 转化为植物易于吸
            根真菌( ＡＭＦ) 丰度高于土面和石沟ꎬ其共现网络                          收的 ＨＰＯ    ２－  或 Ｈ ＰＯ 形态ꎮ 这一转化过程对于
                                                                                   －
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            平均连接度与负相关占比均显著提升ꎬ揭示高异                              促进植物的生长和提升土壤肥力具有至关重要的
            质生境下菌丝协作网络的适应性增强( Ｘｉａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ                     作用(严嘉慧等ꎬ ２０２１)ꎮ
            ２０２３)ꎮ 进一步的研究发现ꎬ该界面中微生物群落
            垂直分异特征显著ꎬ０ ~ ２０ ｃｍ 土层细菌丰度较深                        ３  岩溶土壤理化性质与微 生 物 群
            层土石混合层高ꎬ而真菌多样性下降幅度大于细
            菌ꎬ表明表土真菌对岩土界面凋落物输入的快速                              落的相互作用
            响应(Ｘｉａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ 作为岩溶地区的标志性
            基岩ꎬ石灰岩与白云岩的理化性质、养分含量和微                                 在岩溶地区ꎬ土壤的理化特性对微生物群落
            生物群落组成方面表现出显著差异( Ｊｉａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ                     结构具有显著的影响ꎬ这些特性包括土壤团聚体
            ２０１４ꎻ Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 已有研究表明ꎬ基岩类               结构、 养 分 含 量、 水 分、 含 氧 量 和 土 壤 ｐＨ 值 等
            型在岩溶地区土壤微生物群落的塑造中扮演着核                              (Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻ Ｘｉａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ 土壤团聚
            心角色( ｖａｎ ｄｅｒ Ｈｅｉｊｄｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９８ꎻ Ｘｉａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ    体作为土壤结构的基本单位与土壤孔隙共同营造
            ２０２２)ꎮ 白云岩中富含微溶性碎屑硅酸盐矿物ꎬ其                          出多样化的微环境( 刘亚龙等ꎬ ２０２３)ꎮ 这些微环
            溶解 速 率 相 较 于 石 灰 岩 更 为 缓 慢 ( Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ           境在微生物的丰度、多样性和生活策略( 寡营养型
            ２００５ꎻ Ｔａｙｌｏｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 白云岩区硅酸盐矿物              和富营养型微生物)等方面发挥重要作用ꎬ进而显
            缓释导致 ＡＭＦ 与溶磷菌( ＰＳＢ) 竞争加剧ꎬ二者多                       著影响微生物的碳利用效率(ｃａｒｂｏｎ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙꎬ
            样性较石灰岩区提升ꎬ但 ＡＭＦ 的网络复杂度显著                           ＣＵＥ)(Ｋｒａｖｃｈｅｎｋｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 具体来说ꎬ土壤

            高于 ＰＳＢꎬ并且负相关占比例较高( Ｐａｓｔｏｒｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ                 团聚体的增加可能会降低养分的可利用性ꎬ迫使
            ２０２２ꎻ Ｚｈａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３)ꎮ 在石灰岩风化形成的                微生物投入更多的能量用来吸收养分ꎬ并在呼吸
            黑色 石 灰 土 中ꎬ ＰＳＢ 丰 度 与 腐 殖 质 分 解 菌 ( 如              过程中损失更多的 Ｃ( Ｚｈａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ 在岩
            Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ)协同作用ꎬ使 ＳＯＣ 累积速率较黄色石                   溶土壤团聚体的形成过程中ꎬ真菌利用其丝状结
            灰土高ꎮ 值得注意的是ꎬ白云岩区微生物通过草                             构和胞外聚合物物质( 多糖和蛋白质) 作为黏合
            酸分泌提高硅酸盐风化速率ꎬ但其溶解磷效率比                              剂ꎬ有效促进土壤颗粒的排列和稳定性ꎬ从而参与
            石灰岩区低ꎬ凸显岩性对功能代谢途径的差异化                              土壤大团聚体的形成、稳定和解体过程( 刘亚龙
            选择(Ｌｉｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２)ꎮ                              等ꎬ ２０２３)ꎮ 此外ꎬ细菌和真菌在矿物和有机物质
                 受地质背景影响ꎬ碳酸盐风化产物逐渐演化                           表面形成生物膜ꎬ通过风化作用改变矿物的性质ꎬ
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