病毒（Virus）是地球上種類最多樣、數量最豐富的生物實體（biological entities）。目前保守估計病毒粒子在全球的數量可以達到1031個，生物量可以達到兩億噸，在整個地球生態系統中占據重要生態位。然而，目前對不同環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個數量級。大多數科學家認為我們對環境病毒的了解就像對宇宙中的暗物質一樣，這也暗示著環境病毒群落中可能蘊藏未被發掘的巨大寶藏。

隨著宏基因組學技術的發展，越來越多的科學家開始對環境病毒組進行研究，分析病毒的分布規律及生態學功能。然而，這些研究主要集中在水體環境，如海洋生態系統。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。快速城市化進程導致農業用地面積減少，此外，林地和草地等自然景觀也受到城市化進程影響。土地利用方式的改變將造成土壤植被、養分及理化性質變化，進而改變原來的生物地球化學循環。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、真菌及土壤動物，往往忽視了土壤病毒。

基于此，中國科學院城市環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程中土地利用類型變化的響應，在福建省廈門市采集了來自森林、農田、菜地、公園及綠化帶五種不同利用方式的土壤樣品，采用病毒組學和宏基因組學技術對其病毒及細菌群落進行深入解析，獲得了接近60，000個新的土壤病毒種群，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型中的分布規律，發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性，pH是驅動土壤病毒群落結構變化的重要環境因子；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；同時土地利用方式的變化導致土壤病毒生態位的分化，進而驅動了土壤病毒群落的演化。

相關研究結果以Response of soil viral communities to land use changes為題發表在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基金面上項目（42177097）及創新群體項目（42021005）和“一帶一路”國際科學組織聯盟的資助（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