长期放牧驱动荒漠草原植物根际相关微生物群落组成发生变化

草地微生物群落在调节生态系统功能与稳定性方面处于核心地位，然而，长期放牧如何在连续的土壤—根系生境中重塑根际相关微生物组，仍知之甚少。这限制了我们识别用于草地健康监测的稳健微生物生物指示物的能力。 在本研究中，我们基于一项持续17年的连续放牧试验，设置四种放牧强度处理（不放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧），研究了荒漠草原优势多年生克隆禾草短花针茅（Stipa breviflora）根际相关微生物组的群落组装及功能变异。 结果表明，放牧强度会诱导微生物群落发生生态位特异性的重构，其中组成与功能变化最显著的是根际，其次为根内生部位和非根际土壤。轻度和中度放牧显著富集了根际和内生部位中的厚壁菌门（Bacillota），而假单胞菌属（Pseudomonas）则在未放牧草地土壤中占优势，并在放牧条件下显著减少。 微生物群落对放牧的响应符合单峰型中度干扰模式，其中中度放牧诱导了最强的微生物群落分化、增强的微生物网络连通性和模块化，以及最高丰度的放牧响应型微生物生物标志物。值得注意的是，放牧诱导的微生物群落变异与短花针茅种内表型变化相脱耦。 我们的研究结果表明，长期放牧作为一种强选择性过滤因子，能够分化核心有益微生物类群，并确立厚壁菌门（Bacillota）和假单胞菌属（Pseudomonas）为评估荒漠草原生态系统健康的互补性生物指示物。本研究增进了对人为干扰下植物—微生物相互作用的理解，并为草地可持续管理提供了基于微生物组的见解。

草地微生物群落在调节生态系统功能与稳定性方面处于核心地位，然而，长期放牧如何重塑连续土壤—根系生境中的根相关微生物组，仍知之甚少。这限制了我们识别用于草地健康监测的稳健微生物生物指示物的能力。在本研究中，我们基于一项持续17年的连续放牧试验，设置四个放牧强度处理（不放牧、轻度放牧、中度放牧和重度放牧），考察了荒漠草原优势多年生克隆禾草短花针茅（Stipa breviflora）根相关微生物组的群落组装及功能变异。

我们发现，放牧强度会诱导微生物群落发生生境特异性的重构，其中组成和功能变化最显著的是根际，其次为根内生区室和非根际土壤。轻度和中度放牧显著富集了根际和内生区室中的厚壁菌门（Bacillota），而假单胞菌属（Pseudomonas）在未放牧草地土壤中占主导地位，并在放牧条件下显著减少。微生物群落对放牧的响应呈现单峰型中度干扰模式，其中中度放牧触发了最强的微生物群落分化、增强的微生物网络连通性和模块化程度，以及最高丰度的放牧响应型微生物生物标志物。

值得注意的是，放牧诱导的微生物群落变异与短花针茅种内表型变化相脱耦。我们的研究结果表明，长期放牧作为一种强选择性过滤因子，可区分核心有益微生物类群，并确立厚壁菌门（Bacillota）和假单胞菌属（Pseudomonas）作为评估荒漠草原生态系统健康的互补性生物指示物。本研究深化了对人为干扰下植物—微生物相互作用的理解，并为草地可持续管理提供了基于微生物组的认识。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.24.746874v1?rss=1

🏷️ 长期放牧 荒漠草原 根际微生物组 微生物群落重构 生物指示物 植物-微生物互作