城鄉復合生態系統土壤微生物群落特征及功能差異：研究進展與展望

快速城市化過程改變了城市及周邊的土地利用及其相應的社會、經濟功能，形成了城市－城郊－農業/自然生態系統的環境梯度，構成社會、經濟和環境要素復雜聯系的城鄉復合生態系統。城市化直接或間接地影響了土壤微生物群落的組成和功能，進而影響了其承載的生態系統服務，明確土壤微生物在城鄉復合生態系統的組成特征及其功能差異，對維護土壤安全、提升土壤生態服務具有重要科學意義。本文通過綜述分析表明城市化對土地利用的改變驅動了土壤微生物群落的組成、結構和功能在城鄉環境梯度上的差異，土地利用、土壤污染物、植被覆蓋、土壤性質等因素共同影響了土壤微生物群落，并且不同景觀中影響土壤微生物群落的主導因素有所不同，土壤微生物群落在不同景觀中的主要功能也隨城鄉復合生態系統空間結構和過程的影響而存在差異。

圖1 城鄉復合生態系統土壤微生物群落特征和主要功能差異

圖2 影響土壤微生物群落組成的主要因素

城鄉復合生態系統的時空格局及其動態也影響了不同景觀中土壤微生物的功能（圖1）。促進物質循環、調節氣候變化是自然區域土壤微生物的主要功能，土壤微生物在農田景觀中還起到調節土壤生態平衡、提升土壤肥力的作用，而在城市、城郊和農田土壤中，由于人類活動劇烈、土壤污染增加，土壤微生物還發揮了控制與修復土壤污染的功能。

城鄉復合生態系統復雜環境格局及多重驅動因素對土壤微生物群落及其功能的影響已成為當前研究的重要內容。在快速城市化、人類活動和氣候變化的多重影響下，未來亟待加強以下研究：

（1）明確土地利用及其空間格局特征對土壤微生物網絡和功能的影響；

（2）揭示土壤微生物在城鄉復合生態系統不同功能區生態系統服務的產生和維持機制；

（3）闡明變化環境下土壤微生物對土壤安全的維持機制；

（4）探討土壤微生物對人居環境健康的影響。