磷是植物生长及生态系统生产力的重要元素。在不少自然森林中，植物获取可利用磷的一条关键途径，是依赖土壤微生物将有机质中的磷释放出来。PhoD基因编码碱性磷酸酶，被视为这一微生物过程的重要分子标志。尽管PhoD基因在施肥农业系统中的作用已有较多研究，但其在自然森林生态系统中的分布特征及环境驱动因素仍缺乏清晰认识。
中国科学院西双版纳热带植物园（XTBG）研究人员在2月3日发表于《功能生态学》（Functional Ecology）的一项研究中，围绕热带与亚热带森林土壤PhoD基因的空间分布及其影响因素展开调查。研究结果显示，PhoD基因丰度的主要预测因子包括海拔、土壤pH值和钙含量。
研究团队选取云南省三个面积均为20公顷的森林样地，分别为低海拔的布澜热带森林、中海拔的那板河热带森林以及高海拔的哀牢山亚热带常绿阔叶林。研究人员利用分子技术对土壤PhoD基因丰度进行定量，并将其与地理条件、土壤化学性质及生物因素进行关联分析。
结果显示，三个森林样地的PhoD基因丰度存在显著差异：中海拔那板河森林的PhoD基因丰度最高、分布范围最广；低海拔布澜森林处于中间水平；高海拔哀牢山森林的PhoD基因丰度最低。
在区域尺度上，海拔、土壤pH值和钙含量被识别为PhoD基因丰度的前三大预测因子。其中，土壤pH值在区域与局部尺度均表现为主要驱动因素。研究指出，海拔对PhoD基因丰度的影响主要通过改变土壤pH值以及主要营养元素（总碳、氮和磷）水平而间接体现。在单个森林内部，PhoD基因的空间格局与土壤母质差异相关，土壤母质进一步影响局部土壤pH值与钙含量。
该研究通讯作者、西双版纳热带植物园杨晓东表示，研究结果表明海拔驱动的环境变化如何塑造土壤中磷矿化的遗传潜力；同时，土壤pH值作为持续的筛选因子，限制了能够执行这一关键功能的微生物群落在不同景观中的分布。研究团队称，这一发现为进一步预测PhoD基因对气候变化的响应提供了基础。
