氮是生物体赖以生存的重要元素，也是导致环境污染的重要因子。参与土壤氮循环的功能微生物不仅是森林生态系统的重要组成部分，更是维持生态系统功能稳定性的内在驱动力。而降水季节变化同样影响着森林生态系统的构成及功能。研究森林土壤氮循环功能微生物对降水格局变化的响应，将为进一步研究森林生态系统功能的稳定性提供依据。

中国科学院华南植物园博士研究生陈洁在研究员刘卫、申卫军的指导下，基于广东鹤山荷木混交林的野外人工季节降水控制实验平台，研究了降水季节变化干扰下，土壤硝化、反硝化功能微生物丰度，以及氮循环相关指标对环境变化的“抗力”指数（resistance index）。研究发现，功能微生物对降水变化的响应显著大于氮转化速率对降水变化的响应；延长干季对功能微生物和氮转化速率的影响显著；在两种季节降水变化下，硝化菌对环境变化的耐力指数显著大于反硝化菌。以上结果表明，功能微生物能快速敏感地对季节降水变化作出响应，是预测生态系统功能变化的重要指标；相比反硝化菌，硝化菌对降水格局变化引起的干扰有较强的抵抗能力。

相关研究成果发表在微生物学领域期刊Frontiers in Microbiology上。

图1. 季节降水格局变化下，土壤氮转化速率、可溶性有机碳（DOC）、铵态氮含量以其耐力指数的变化。ED：延长干季、湿季更湿处理；DD：干季更干、湿季更湿处理；Precip-reduct：减少降水；Precip-add：增加降水

图2. 季节降水格局变化下，土壤硝化、反硝化功能基因丰度及其耐力指数的变化。Archaeal amoA：氨氧化古菌的氨单加氧酶基因；nirK, nirS：亚硝酸还原酶基因；nosZ：氧化亚氮还原酶基因；ED：延长干季、湿季更湿处理；DD：干季更干、湿季更湿处理；Precip-reduct：减少降水；Precip-add：增加降水