近日，我院刘宗保教授课题组在喀斯特土壤微生态与河口沉积物微生物生态学领域取得新进展，两项研究成果分别发表于环境生态学主流期刊《Ecological Indicators》（中科院、新锐双一区Top，IF=8.7）与海洋学权威期刊《Marine Pollution Bulletin》（中科院、新锐双二区，IF=4.9，海洋与淡水生物学小类一区）。两项工作系统揭示了土壤类型/土地利用方式对西南喀斯特土壤细菌群落的调控规律，以及珠江口细菌群落组成与组装机制沿盐度梯度的时空分异。珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室&广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室为两篇论文的第一署名单位。

成果一：喀斯特土壤类型与土地利用方式对细菌群落及共现网络的影响

  西南喀斯特地区石灰土与红壤在酸碱度、钙离子及养分条件上分异明显，且同一土壤类型往往承载着林地、果园及农田等多重利用方式。为厘清土壤类型与土地利用对土壤微生物群落的独立与协同影响，课题组在广西桂林市灵川县选取石灰土与红壤各3个典型样点，调查天然林、桉树林、柑橘园和水稻田共24个样地，基于全土及三种粒径团聚体开展了16S rRNA基因高通量测序，系统比对细菌群落特征。

图1 石灰土与红壤的细菌共现网络

  研究发现，石灰土的细菌多样性整体高于红壤，而红壤细菌群落则形成了规模更大、连边更密集的共现网络（红壤网络包含1,601～2,384个节点，石灰土包含241～1,282个节点，图1）。群落组装分析表明，石灰土天然林、桉树林和柑橘园以同质选择（Homogeneous selection）为主导，相似的生境趋于筛选组成相近的类群；而在石灰土水稻田及红壤的所有土地利用方式中，异质选择（Heterogeneous selection）占据主导，表明异质性环境驱动了群落组成的分化。

 图2 土壤理化性质与细菌群落特征

  偏最小二乘路径模型（PLS-PM）进一步阐明了驱动路径（图2c）：土壤类型与土地利用指向pH的标准化路径系数分别为−0.72和0.48，表明成土母质主导的土壤类型对pH的作用更为显著；而pH强烈调控着群落组成排序（路径系数−0.92）与多样性（0.66）。模型对群落结构变异的解释度达88%，明确了pH是连接土壤类型与细菌群落差异的关键枢纽。

  上述成果阐明了喀斯特脆弱生态区不同土壤基质与人为利用模式对地下微生态系统的协同驱动机制，明确了土壤pH与团聚体微环境在维持群落稳定性中的核心角色。研究结果为西南喀斯特石漠化脆弱区的土地合理利用与耕地保育提供了微生态学依据，也为退化土壤的生物修复和基于微生物调控的地力提升策略提供了科学支撑。研究以“Soil bacterial communities and co-occurrence patterns across soil types and land uses in a typical karst region of Southwest China”为题发表在《Ecological Indicators》期刊上，研究生覃玲诗、黄小芳为论文共同第一作者，刘宗保教授和广西师范大学环境与资源学院朱婧教授为共同通讯作者。中国地质科学院岩溶地质研究所朱同彬研究员和广西师范大学环境与资源学院郭屹立研究员参与指导了该项工作。

成果二：珠江口盐度梯度下沉积物细菌群落组装与代谢潜能演替

  径流与海水的交汇在河口区形成了宽广的盐度梯度。为探明该环境梯度如何塑造沉积物微生物群落，课题组在珠江口采集了17个站位的表层沉积物（盐度跨度0.21～39 psu），划分为低盐、中盐和高盐三个区域，通过扩增子测序、环境因子解析、组装模型与共现网络，深入剖析了细菌群落的演替规律。

  研究结果显示，沿盐度梯度，细菌丰富度呈单峰分布，在咸淡水交汇的中盐区达到最高。三个盐度区共享许多细菌类群，中盐区的高丰富度与其作为咸淡水过渡带的特征相符。在所分析的环境因子中，盐度与群落组成变异的关联最强，解释度为35.9%，其次为铵态氮（NH₄⁺），解释度为13.4%。低盐和中盐区的群落组装以确定性选择为主，说明环境筛选在这些站位作用较强。高盐区的群落更符合中性模型，模型拟合度（R²）从低盐组的0.248、中盐组的0.331升至高盐组的0.542（图3）。另一项组装模型分析也显示，高盐区生态漂变等随机过程的贡献上升，细菌种群丰度的随机波动可能在群落形成中发挥更大作用。

 图3 珠江口不同盐度区的细菌群落组装

  功能预测显示，低盐区细菌主要富集有机碳分解、发酵和反硝化等代谢潜能；高盐区则显著富集了与硫酸盐、硫代硫酸盐呼吸相关的含硫化合物代谢功能（图4），反映了微生物群落功能对咸淡水化学梯度的自适应调整。

 图4 跨盐度梯度的沉积物细菌群落预测功能谱

  本研究揭示了河口过渡带沉积物微生物群落组装由“确定性选择”向“随机性漂变”动态转换的生态规律，深化了对河口连续界面微生态适应机制的认知。研究不仅为揭示河口咸淡水交汇带碳、氮、硫等关键生源要素的生物地球化学循环提供了新视角，也为评估河口生态系统健康、监测河口水质演变及陆海统筹环境治理提供了重要的数据参考与科学指导。该成果以“From deterministic selection to stochastic drift: Salinity-associated patterns of bacterial community assembly and predicted functional potential in the Pearl River estuarine sediments”为题发表在《Marine Pollution Bulletin》期刊上，研究生庞春妮为第一作者，我院刘宗保教授与深圳大学高等研究院李猛教授为共同通讯作者。

  两项研究均受到国家自然科学基金和广西科技基地与人才专项的资助。喀斯特土壤研究还获得了广西生态脆弱区环境过程与修复重点实验室的资助；珠江口沉积物研究另获广东省基础与应用基础研究重大项目和深圳市科技计划的资助。

  论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2026.115629

  https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2026.120559