近日，中国农业科学院棉花研究所马雄风研究员团队研究了天山生态屏障对新疆棉田根际微生物群落生物地理格局的影响，并揭示了根际土壤微生物群落多样性对棉田生态系统多功能性的调控作用。相关研究成果以“Ecological barrier of the Tianshan Mountains controls agroecosystem multifunctionality through soil microbial processes”为题发表在国际知名期刊《土链（CATENA）》（中科院一区TOP期刊，近5年平均IF=5.9）上。

农田土壤中蕴含丰富的微生物资源，在调节土壤物质循环、维持生态系统稳定、促进作物生长等方面发挥着关键作用，是生态系统服务功能的主要驱动力。然而，由山脉造成的环境空间异质性可能造成土壤微生物群落的更多样化的生物地理格局，从而影响其多样性与生态系统多功能性之间的相互关系。

该研究采用扩增子测序技术，分析了新疆天山两侧8个棉田生态系统棉花根际细菌和真菌多样性、构建过程和共现网络的空间差异，揭示了环境因素对根际微生物多样性调节棉田生态系统多功能性的驱动作用。结果表明，根际细菌群落α-多样性在南疆地区高于北疆地区，而根际真菌群落表现相反。确定性和随机性过程分别主导了根际细菌和真菌群落构建过程。根际微生物群落共现网络受到干旱程度的影响，在南疆地区有更复杂的关系。此外，气候条件是直接影响根际微生物群落多样性的主要因素，且根际微生物多样性通过影响土壤和棉花功能特征调控了棉田生态系统多功能性。该研究加深了对棉花根际微生物群落生物地理格局及其调控棉田生态多功能性的理解，为进一步制定基于微生物调控的棉田生态系统管理策略提供了理论基础。

该研究得到了中国博士后科学基金、国家重点研发计划、河南省农业良种联合攻关等项目的资助。郑州大学农学院青年教师李彤为该论文第一作者，中棉所马雄风研究员和郑州大学刘胜利副研究员为共同通讯作者。郑州大学农学院、棉花生物育种与综合利用全国重点实验室为第一完成单位。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.108822

根际微生物群落多样性对棉田生态系统多功能性调控