动植物在陆地生态系统中存在一定的地理分异规律。与动植物相比，对于陆地生态系统中数量巨大、种类多样的土壤微生物而言，是否存在生物地理分布格局及其驱动因素是什么？是目前土壤学和微生物生态学研究的前沿科学问题。
已有的研究结果表明，不同生态系统中的土壤微生物受到生物和非生物因素的双重影响，群落结构多样性及群落结构组成存在较大差异。
在这些影响因素中土壤pH被普遍认为是制约土壤细菌群落结构变化的主要因素。
值得指出的是，多数研究均是基于土壤pH值差异较大的不同原始土壤进行的，而对于同一种土壤类型，土壤pH值变化较小而其它土壤理化性质差异较大时，决定土壤微生物生物地理分布的因素是什么是一个值得探讨的科学问题。
东北黑土是我国重要的土壤资源，在保障国家粮食安全和生态安全上具有重要地位。由于受气候、开垦年限和农田管理措施等的影响，东北黑土农田土壤养分含量，特别是土壤有机质含量呈现规律性的地理分布，即总体呈现南低北高的趋势。
但对于黑土土壤微生物是否也存在着地理分布格局？如果存在，其驱动因素是什么？
中国科学院东北地理与农业生态研究所农田分子生态学科组王光华团队在明确了东北黑土农田土壤细菌群落结构地理分布规律的基础上（Soil Biology & Biochemistry，2014, 70: 113-122），最近又采用高通量测序技术成功地解析了真菌群落的地理分布规律及其驱动因素。
该研究共获得22万多条真菌ITS序列，这些序列包括至少5个门、20个纲、超过70个目和350个属的真菌，表明黑土中存在种类繁多的真菌分类单元。
研究结果发现与细菌群落一样，黑土真菌也存在明显的地理分布特征，但历史因素地理空间距离对真菌群落的影响程度高于细菌群落，表明微生物地理空间分布存在微生物尺度效应（Body size effect）。
在土壤因素驱动真菌空间分布格局研究方面，发现土壤全碳含量与土壤真菌数量呈显著正相关关系，而与土壤pH值无关；全碳含量还与土壤真菌一些分类单元丰度成显著的正或负的相关关系，土壤全碳含量是驱动黑土农田土壤微生物地理分布格局的主要土壤因子。
研究结果进一步揭示出土壤真菌与细菌具有相似的纬度梯度多样性（Latitudinal diversity gradient），即呈现高纬度样点微生物多样性低而低纬度样点多样性高的分布格局。
该研究得到中科院先导科技专项XDB15010103和“百人计划”等项项目的支持，研究成果发表在最新出版的Soil Biology & Biochemistry（2015, 83: 29-39）上。
图1 东北黑土农田真菌群落结构的NMDS分析。图A和C及图B和D是基于unweighted和weighted UniFrac群落分析结果
图2 黑土农田真菌在门（A）、纲（B）、目（C）和属（D）上的相对丰度与土壤全碳含量间的关系
文章来源：综合中国科学院东北地理与农业生态研究所、国家生态系统观测研究网络文章整理
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