全球气候变化对土壤生态系统造成的影响受到广泛关注，干旱 - 半干旱生态系统约占全球陆地面积的 40% 。微生物广泛分布于土壤，在调控土壤营养循环和气候变化以及保障生态系统服务功能方面发挥着重要作用。模型预测显示未来在全球气候变化背景下，干旱 - 半干旱面积会扩大而且极端气候事件会更加频发。与温度增加和二氧化碳浓度升高相比，降水变化对干旱 - 半干旱土壤微生物的影响更为显著。已有研究表明微生物活性、群落结构和多样性与降水有不同程度地相关性，而微生物群落作为一个相互作用的整体，我们对其相互作用关系如何响应降水变化还一无所知。
中国科学院生态环境中心邓晔研究组与中国科学院沈阳应用生态研究所王晓波及中国科学院植物研究所韩兴国研究员合作，依托中国北方干旱、半干旱区东西跨度 3000 多公里的草地样带系统研究了降水梯度在 36 mm 到 436 mm 之间的不同生境类型（典型草地、荒漠草地、荒漠）的微生物网络结构变化及控制因素。主要研究结果表明，在样带尺度上，年均降雨量是控制微生物网络结构的主要因素，而在单一生境尺度下，微生物网络结构的变化受控于不同的环境因子；微生物网络结构在不同生境类 型下大不相同，表现在网络中关键微生物种群的变化和网络复杂度的变化上，随着降雨量增加网络复杂度增加（见图）。这些结果表明年均降雨量对干旱 - 半干旱草地生态系统的微生物网络结构起主导作用，并推测最为干旱的荒漠生态系统对未来气候变化更敏感，变化更为剧烈。
该研究得到了国家重点研发项目、中国科学院前沿科学重点研究项目、中国科学院战略先导项目、和中国科学院相关人才计划项目的资助。文章第一作者是研究组助研王尚和应用生态所王晓波。
该成果近日在线发表于环境与生态学权威杂志 Global Ecology and Biogeography 上。
