病毒（Virus）是地球上種類(lèi)最多樣、數量最豐富的生物實(shí)體（biological entities）。目前保守估計病毒粒子在全球的數量可以達到1031個(gè)，生物量可以達到兩億噸，在整個(gè)地球生態(tài)系統中占據重要生態(tài)位。然而，目前對不同環(huán)境中的病毒的認識仍十分有限。截至2022年5月，上傳到NCBI的已分離病毒數量只有104個(gè)數量級。大多數科學(xué)家認為我們對環(huán)境病毒的了解就像對宇宙中的暗物質(zhì)一樣，這也暗示著(zhù)環(huán)境病毒群落中可能蘊藏未被發(fā)掘的巨大寶藏。

隨著(zhù)宏基因組學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的科學(xué)家開(kāi)始對環(huán)境病毒組進(jìn)行研究，分析病毒的分布規律及生態(tài)學(xué)功能。然而，這些研究主要集中在水體環(huán)境，如海洋生態(tài)系統。由于土壤的高度復雜性，目前對土壤病毒的認識還十分有限?？焖俪鞘谢M(jìn)程導致農業(yè)用地面積減少，此外，林地和草地等自然景觀(guān)也受到城市化進(jìn)程影響。土地利用方式的改變將造成土壤植被、養分及理化性質(zhì)變化，進(jìn)而改變原來(lái)的生物地球化學(xué)循環(huán)。然而，目前對不同利用方式土壤微生物的研究，主要聚焦于細菌、真菌及土壤動(dòng)物，往往忽視了土壤病毒。

基于此，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所朱永官院士團隊為探究土壤病毒群落對快速城市化過(guò)程中土地利用類(lèi)型變化的響應，在福建省廈門(mén)市采集了來(lái)自森林、農田、菜地、公園及綠化帶五種不同利用方式的土壤樣品，采用病毒組學(xué)和宏基因組學(xué)技術(shù)對其病毒及細菌群落進(jìn)行深入解析，獲得了接近60，000個(gè)新的土壤病毒種群，擴充了對土壤病毒多樣性的認知，揭示了病毒在不同土地利用類(lèi)型中的分布規律，發(fā)現土地利用方式對土壤病毒群落結構的影響大于空間異質(zhì)性，pH是驅動(dòng)土壤病毒群落結構變化的重要環(huán)境因子；土地利用方式變化影響土壤病毒群落的生活方式并改變了病毒-細菌宿主互作模式；同時(shí)土地利用方式的變化導致土壤病毒生態(tài)位的分化，進(jìn)而驅動(dòng)了土壤病毒群落的演化。

相關(guān)研究結果以Response of soil viral communities to land use changes為題發(fā)表在Nature Communications上。廖虎博士生及李虎副研究員為論文共同第一作者，通訊作者為蘇建強研究員。該研究獲得國家自然科學(xué)基金面上項目（42177097）及創(chuàng )新群體項目（42021005）和“一帶一路”國際科學(xué)組織聯(lián)盟的資助（ANSO-PA-2020-18）的資金支持。

論文鏈接

圖1 土壤病毒群落對土地利用方式的響應