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高寒草地土壤微生物群落及殘體碳分布研究獲進(jìn)展解析不同營養(yǎng)級土壤構(gòu)建機(jī)制

來源：中國科學(xué)報時間：2021-11-12 09:01:14

中科院植物研究所研究員楊元合團(tuán)隊與合作者以青藏高原高寒草地為研究對象，基于樣帶調(diào)查，結(jié)合高通量測序、Null模型等手段，解析了不同營養(yǎng)級土壤生物群落的構(gòu)建機(jī)制。相關(guān)研究成果于近日分別發(fā)表于《全球變化生物學(xué)》和《環(huán)境微生物學(xué)》。

作為生物地球化學(xué)循環(huán)的“引擎”，土壤微生物在調(diào)節(jié)土壤肥力、植物生長和氣候變化等方面起著關(guān)鍵作用。特別是，作為土壤穩(wěn)定碳庫的重要組成部分，微生物殘體碳占土壤有機(jī)碳的比例可達(dá)50%以上。因此，闡明土壤微生物的群落構(gòu)建機(jī)制及其殘體碳的關(guān)鍵調(diào)控因素有助于深入認(rèn)識土壤生態(tài)功能及其對全球變化的響應(yīng)。然而，目前仍然缺乏多營養(yǎng)級土壤生物群落構(gòu)建機(jī)制以及不同土壤層次微生物殘體碳分布特征的系統(tǒng)性觀測證據(jù)。

研究人員發(fā)現(xiàn)，隨機(jī)過程主導(dǎo)高寒草地土壤生物群落構(gòu)建，但其重要性在不同營養(yǎng)級之間存在差異：隨著營養(yǎng)級升高，擴(kuò)散限制作用減弱而生態(tài)漂變效應(yīng)增強(qiáng)。

在此基礎(chǔ)上，研究人員揭示了高寒草地土壤微生物殘體碳的分布及其驅(qū)動因素，發(fā)現(xiàn)不同層次土壤微生物殘體碳的關(guān)鍵調(diào)控因素不同：表層殘體碳受植物碳輸入和礦物保護(hù)的共同調(diào)控，而深層殘體碳則主要受礦物保護(hù)的影響。

研究成果拓展了學(xué)術(shù)界對于土壤生物群落構(gòu)建機(jī)制和微生物殘體碳調(diào)控因素的認(rèn)識，為提高地球系統(tǒng)模型對土壤生態(tài)功能的預(yù)測能力提供了依據(jù)。

中科院植物研究所特別研究助理賀美、博士研究生康路遙分別為兩篇論文的第一作者，楊元合為通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究等項目的資助。

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