微生物生態

我們利用網絡分析和系統發育分析探討了森林演替的不同階段中土壤微生物群落的結構，並使用排序和回歸分析探討微生物、環境因素以及它們的生境變化之間的相關性。研究發現，不同的造林方式導致不同的微生物組成。苗木造林與成熟森林相似，對地下微生物的組成有顯著影響。相反，播種造林對土壤微生物的變化影響較小，呈現出尚未造林前草地土壤的遺留效應。根系圈對微生物組成的影響在三種森林類型中保持一致。總體來說，本研究強調了森林分布變化在塑造土壤微生物群落中的重要性，並強調了在森林管理和恢復工作中考慮這些動態的必要性。 

中國西北荒漠的土壤品質受人為影響嚴重惡化，不同的土地管理方法，如草坪整地，被用於土壤修復。儘管廣泛認為可改善土壤品質，但在特定環境下，未經影響評估的草坪整地卻可能導致土壤惡化。此研究旨在了解草坪整地通過改變真菌群落如何影響土壤。通過研究土壤理化性質和核ITS條碼定序，探討了雙子葉植物長夏石竹(Dianthus plumarius)和單子葉植物草地早熟禾(Poa pratensis)在乾燥、寒冷和高鹼性土壤中的真菌群落多樣性和生態功能差異。我們發現土壤遺留物有助於維持土壤α多樣性和營養位，但草坪整地導致土壤氨化作用增加、土壤磷流失、土壤pH升高，並在乾冷環境中提高了土壤腐生菌比例，對土壤功能產生負面影響。 

本研究與內蒙古林業大學合作，我們在內蒙古的受損 (工業汙染) 裸地進行植被復耕試驗，比較未植地 (CTL)、本地單子葉草本 (早熟禾Poa pratensis) 與外來雙子葉花卉 (長夏石竹 Dianthus plumarius) 復耕周圍之裸地與復耕植栽根圈土壤細菌組成。結果顯示復耕顯著改變了土壤理化性 (如 Na、Zn、P、C 及沙-塵比)，且植被種類與根圈作用共同塑造細菌組成。重要的是，復耕後的土壤細菌在群落親緣層次上呈現「更均勻」的趨勢 (phylogenetic evenness)，也就是群落的親緣結構伴隨物種豐富度增加，由原本較聚集 (clustering) 轉向更分散 / 均勻。統計分析指出 Na、K、NOx 對群落組成有強烈選擇作用，而 Zn 與粉-塵比例則與群落親緣結構 (NTI) 負相關，說明土壤顆粒與某些元素改變是促成 phylogenetic evenness 的關鍵機制。我們因此提出以下觀點：植被復耕不僅改善土壤物理化學條件，也透過資源重分配與根圈過濾，降低微生物間競爭壓力、擴展生態棲位，進而提升微生物多樣性與潛在功能性。這些發現對乾旱區土壤恢復與微生物驅動的生態服務評估具實務意義。