稻田周丛生物是生长于稻田土壤表面的微生物聚集体，主要由细菌、藻类、真菌和原生动物等组成，在氮磷养分循环过程，特别是在面源污染中起重要作用。明确稻田周丛生物中微生物来源及群落构建过程，可以为调控稻田周丛生物的生长，从而服务于稻田面源污染防控和固碳减排。本研究采集了亚热带典型小流域范围内的水稻田土壤、田面水和周丛生物样本，利用扩增子测序、SourceTracker和iCAMP分析了土壤和田面水微生物对周丛生物微生物来源的贡献及其构建机制。

研究结果表明，周丛生物广泛分布于水稻田中，且与稻田土壤相比，其细菌α多样性较低，而真核生物多样性较高；周丛生物中含有丰富的蓝藻（13.5-33.5%）、绿藻（23.3-90.0%）、硅藻（5.4-40.9%）和线虫（1.3-17.3%）。与土壤相比，田面水是周丛生物中真核生物更重要的来源（63.7% vs. 10.0%）；田面水和土壤对周丛生物中细菌的来源贡献相当（38.4% vs. 41.6%）。周丛生物微生物群落的构建主要受同质选择、扩散限制和生态漂移的驱动；同质选择（50.9%）对真核生物群落的构建更为重要，而随机过程（即扩散限制和漂移，61.5%）对周丛生物细菌群落的构建更为重要。土壤铵氮和Olsen-P对周丛生物中的真核生物和细菌群落组成有重要影响。

本研究结果揭示了稻田土壤、田面水和生态过程在塑造稻田周丛生物微生物群落中的作用，表明可以通过改善土壤和田面水养分条件来优化周丛生物微生物组成，为防控稻田面源污染提供了一个新的视角。

相关研究成果以Origin and assembly characteristics of periphyton microbes in subtropical paddy fields: A case study in Tuojia catchment in Southern China为题发表在国际著名土壤学期刊Applied Soil Ecology上，沈健林研究员为论文通讯作者，李宗明和何杰为共同第一作者。本研究得到了国家自然科学基金（4207072367）、湖南省杰出青年基金（2022JJ10056）和青促会优秀会员基金（Y2021102）等项目的共同资助。

论文链接

稻田土壤、周丛生物和田面水中细菌（a）和真核生物（b）在门水平的微生物群落组成

周丛生物中细菌（a）和真核生物（b）微生物来源贡献

不同生态过程对细菌（a）和真核生物（b）群落组装的贡献