西北农林科技大学研究员入选国家级青年人才支持计划、团队博士生第一作者在一区top期刊发表论文,揭示干旱通过根系分泌物扰乱微生物功能

近日，水土保持与荒漠化整治全国重点实验室在微生物对干旱环境的适应机制研究中取得重要进展。相关成果以“Drought reduces rhizosphere microbial network complexity and nutrient cycling dynamics mediated by root exudates”为题，发表于国际生态学期刊《Journal of Ecology》。

尽管已有不少研究关注干旱对土壤微生物多样性和代谢潜力的影响，但其对微生物功能层面的作用机制仍不够清晰。针对这一问题，研究团队以黄土高原典型乡土植物白羊草为研究对象，依托为期两年的水分控制试验，综合运用代谢组学与高通量qPCR技术，系统解析了在正常水分、中度干旱和重度干旱条件下，白羊草根际土壤微生物群落网络结构及其功能的动态变化。

研究发现，随着干旱胁迫加剧，根际微生物的多样性显著下降，微生物互作网络趋于简化，同时参与碳氮循环的关键功能基因丰度也明显减少。进一步分析表明，这种功能削弱主要受到根系分泌物中有机酸和氨基酸成分变化的调控。

这项研究不仅揭示了根系分泌物在干旱环境下调控土壤微生物群落结构与功能的关键作用，也为理解气候变化背景下土壤生态系统的响应机制提供了新视角。研究指出，干旱所导致的微生物网络结构破坏和功能基因表达抑制，可能限制土壤养分的周转效率，从而降低生态系统应对未来极端气候事件的韧性。这一发现对于提升干旱半干旱地区生态恢复策略的科学性具有重要意义。

该研究由水土保持科学与工程学院（水土保持研究所）及水土保持与荒漠化整治全国重点实验室作为第一完成单位，博士研究生廖李容为论文第一作者，张超研究员担任通讯作者。