农业生态系统固氮减排的重要性

生物固氮是农业生态系统减少施肥的重要环节。然而，随着气候变暖的加速，固氮菌(固氮微生物)如何在长期田间实验中成功定殖和组装仍然未知。通过将可耕种软土南移到暖温带地区10年来模拟气候变化，观察到了土壤固氮菌的多样性持续减少，结构发生变化，同时肥料对作物产量和品质的影响减弱。基于反转录RNA测序结果表明，与相对抗性较强的稀有类群相比，优势类群对土壤移栽更为敏感。优势固氮菌的变异对产量变化的影响很大(17%~20%)。随着土壤移栽，共生网络变得更加复杂，优势种之间的竞争关联度越来越高。气候变暖起到了强大的环境过滤器的作用，增加了确定性群落的聚集。

同时，优势固氮菌在随机性上受到定量生态漂移、均匀化扩散和扩散限制过程的限制。综合结构方程模型进一步表明，除了气候变暖对作物产量的直接负面影响外，固氮营养群落的竞争加剧也可能与作物的产量和品质有关。