土壤水分条件是微生物呼吸活性及生态功能实现的重要决定性因素，无论是干旱或极端淹水均不利于土壤中的多数微生物实现最佳的能量生产与代谢。土壤从干旱向淹水的转变过程会在短时间内迅速发生，微生物活动受到刺激并进一步被抑制，但是我们对该过程中的潜在微生物响应机制仍缺乏足够的了解。

    基于此，中国科学院城市环境研究所姚槐应研究组通过土壤DNA与RNA的提取，在基因和转录水平上对细菌和真菌的rRNA基因片段进行高通量测序分析，比较了水稻土在淹水过程中当前所有（the total/present community）与潜在活性状态的微生物群落（the potentially active community）变化的差异，并分析了微生物在土壤迅速淹水后的群落演变轨迹。结果表明，细菌群落比真菌群落对淹水的响应更为敏感，且与酶活性相比，土壤呼吸与群落结构的变化具有更强的相关性；按照细菌物种相对丰度在时间上的聚类情况，细菌群落被分为快速、中间和延迟三种不同应答模式，其中各模式的群落在系统发育上存在保守关系，特别是由芽孢杆菌主导的中间应答模式菌群，可能在土壤生态系统过程扮演着重要的生态角色。研究结果揭示了微生物群落迅速响应稻田土壤淹水过程的分子生态学机制。　　

    上述研究结果以“Similar but Not Identical Resuscitation Trajectories of the Soil Microbial Community Based on Either DNA or RNA after Flooding”为题发表于Agronomy（Agronomy, 2020, 10, 502, doi:10.3390/agronomy10040502）。朱义族硕士研究生为论文第一作者，姚槐应研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（41761134085, 41525002, 41877051）项目的支持。

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图1.淹水后基于DNA与RNA的土壤细菌属相对丰度在时间上的变化热图

图2 淹水后土壤微生物活性与细菌或真菌群落变化的关系