高寒草地土壤微生物群落结构和残碳分布的研究进展

资料来源：植物研究所2021-12-04 18:26

土壤微生物作为生物地球化学循环的“发动机”，在调节土壤肥力、植物生长和气候变化方面发挥着关键作用。微生物残体碳作为土壤稳定碳库的重要组成部分，占土壤有机碳的比例可达50%以上。因此，阐明土壤微生物的群落构建机制和残碳的关键调控因子，有助于探索土壤的生态功能及其对全球变化的响应。目前缺乏多营养土壤生物群落的构建机制和微生物残体在不同土层中的碳分布。

土壤微生物作为生物地球化学循环的“发动机”，在调节土壤肥力、植物生长和气候变化方面发挥着关键作用。微生物残体碳作为土壤稳定碳库的重要组成部分，占土壤有机碳的比例可达50%以上。因此，阐明土壤微生物的群落构建机制和残碳的关键调控因子，有助于探索土壤的生态功能及其对全球变化的响应。目前，关于多营养土壤生物群落的构建机制和微生物残体在不同土层中的碳分布特征，缺乏系统的观测证据。

中国科学院植物研究所杨元河课题组以青藏高原高寒草地为研究对象，以样带调查为基础，结合高通量测序、Null模型等手段，分析了不同营养级土壤生物群落的构建机制。研究发现，随机过程主导了高寒草地土壤生物群落的构建，但其重要性在不同营养级之间存在差异，即随着营养级的增加，扩散限制效应减弱，生态漂移效应增强。在此基础上，研究揭示了高寒草原土壤微生物残碳的分布和驱动因素，发现不同层次土壤微生物残碳的关键控制因素不同，即表层残碳受植物碳输入和矿物保护共同控制，而深层残碳主要受矿物保护影响。该研究拓展了学术界对土壤生物群落构建机制和微生物残体碳调控因子的认识，为提高地球系统模型对土壤生态功能的预测能力提供了依据。

相关研究成果分别发表在《全球变化生物学》和《环境微生物学》上。中国科学院沈阳应用生态研究所和生态环境研究中心参与了部分工作。该研究得到了国家自然科学基金、第二次青藏高原综合科学考察等的资助。(100yiyao.com)

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