香榧（Torreya grandis）为红豆杉科榧属多年生植物，是经榧树人工繁殖而成的优良栽培种，兼具食用、观赏和生态保护等价值于一身。在我国，香榧主要分布于浙江、安徽和福建等热带、亚热带山区。其中，分布于浙江省会稽山区的香榧森林不仅面积全国最大，区域内的古香榧群（现存最大树龄1577年）也是我国乃至全球重要农业文化遗产之一。然而，受香榧子需求刺激，香榧种植业近年快速发展，导致化肥施用、造林等农业活动对古香榧森林生态系统的干扰作用日益增强。这些人类经营活动正改变着古香榧林的生态环境，但就其负面效应仍不明确。阐明人类活动影响香榧森林生态系统平衡及功能的机制，对于制定科学的可持续经营策略和维持碳汇至关重要。

为此，我院师生与中科院亚热带林业研究所及宁夏大学的相关科研人员合作，通过分析会稽山区内跨越近900年的香榧林及林下土壤微生物群落特征，揭示了农业活动对香榧森林生态系统土壤微生物群落多样性及植物-微生物互作的干扰机制。相关研究成果近期以《Factors driving the assembly of prokaryotic communities in bulk soil and rhizosphere of Torreya grandis along a 900-year age gradient》为题在Science of the Total Environment杂志发表。

该研究发现，即便相差近900年，不同林龄香榧根际和非根际土壤原核生物群落多样性和组成均无明显差异。与此相反，土壤非生物因子（如pH）驱动了香榧根际和非根际土壤原核生物群落的组装，其影响远超香榧株高及其组织碳、氮和磷含量等特征。有趣的是，该研究基于机器学习发现了酸性和近中性pH定植菌群优势度转换的关键点（即pH = 4.9）。网络分析表明，“pH<4 .9”土壤中原核生物群落的共现性网络较“ph≥4.9”土壤明显简化，说明土壤酸化干扰了原核生物不同群体间的潜在互作关系。这些结果证实，土壤理化性质变异抵消了香榧在其根际土壤原核生物群落组装中的主导作用，并通过影响不同微生物群体间的协作或互斥关系，扰乱土壤原核生物群落的稳定性。基于这些结果，该研究认为减少无机肥施用、防止土壤酸化是当前保护和维持古香榧森林生态系统生态平衡和功能（如维持碳汇）的重要措施。

我院教师纳小凡副教授为该文的通讯作者，硕士研究生彭彤、宋燕芳参与了相关实验。该研究由浙江省新品种选育科技重大专项（2021C02070-9）和国家自然科学基金（31760612）资助。