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荒漠生態(tài)系統(tǒng)作為地球上脆弱但重要的生境之一，其穩(wěn)定性與恢復(fù)力機(jī)制已成為當(dāng)前生態(tài)學(xué)研究的焦點(diǎn)。此前研究從植物適應(yīng)策略或土壤微生物過(guò)程等單一生物組分入手，不足以揭示植物與微生物如何作為一個(gè)整體協(xié)同響應(yīng)和適應(yīng)氣候變化。二者之間的互饋機(jī)制及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能的長(zhǎng)期影響，尤其在極端氣候事件頻發(fā)的條件下，仍是亟待闡明的科學(xué)難題。中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)系統(tǒng)整合微生物生態(tài)學(xué)與植物功能性狀研究的最新進(jìn)展，提出了一個(gè)耦合微生物遺留效應(yīng)與植物功能性狀協(xié)調(diào)的機(jī)理框架，為理解與預(yù)測(cè)荒漠生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)氣候變化的適應(yīng)能力提供了全新視角。研究闡明，荒漠土壤微生物不僅是驅(qū)動(dòng)養(yǎng)分循環(huán)和土壤碳穩(wěn)定的關(guān)鍵力量，還能通過(guò)“生態(tài)記憶”保存并傳遞歷史上氣候擾動(dòng)，如干旱、熱浪等的影響，形成所謂的微生物遺留效應(yīng)，持續(xù)調(diào)控土壤資源有效性、微生物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及生物地球化學(xué)過(guò)程。與此同時(shí)，荒漠植物則演化出一系列高度協(xié)調(diào)的功能性狀組合，以應(yīng)對(duì)極端環(huán)境壓力，如深根系、高水分利用效率和耐熱光合途徑等。研究進(jìn)一步揭示，植物與微生物之間存在著密切的互饋關(guān)系：植物通過(guò)根系分泌物、凋落物和根鞘等主動(dòng)塑造根際微生物群落；而攜帶歷史脅迫記憶的微生物遺留效應(yīng)，則能顯著調(diào)節(jié)植物的養(yǎng)分吸收、抗旱能力及擾動(dòng)后恢復(fù)潛力。二者之間形成的動(dòng)態(tài)反饋環(huán)，在適度干擾下可增強(qiáng)系統(tǒng)恢復(fù)力，但在持續(xù)或復(fù)合脅迫下，也可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能退化。該研究不僅構(gòu)建了一個(gè)整合地下與地上過(guò)程的機(jī)理框架，豐富了對(duì)荒漠生態(tài)系統(tǒng)韌性的理論認(rèn)知，也為生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、恢復(fù)與適應(yīng)性管理提供了關(guān)鍵的科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果以Resilience and Adaptation in Desert Ecosystems: Unveiling Microbial Legacies and Plant Functional Trait Coordination Under Climate Change為題，發(fā)表于Global Change Biology。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、新疆維吾爾自治區(qū)“天山英才”培養(yǎng)計(jì)劃等的支持。論文鏈接荒漠生態(tài)系統(tǒng)中植物與土壤微生物群落間的互饋