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金莎官网3833肖春旺教授团队在呼伦湖保护区草原生态试验站的研究取得重要进展

【来源: | 发布日期:2021-06-15 】

近日,我校金莎官网3833肖春旺教授团队在增温对温带草原细菌群落结构和功能的影响领域取得重要进展,研究成果以“Effects of warming on the bacterial community and its function in a temperate steppe”为题于2021年6月10日在线发表在国际主流期刊《Science of the Total Environment》(https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004896972103480X#)。

由于化石燃料的燃烧以及人类对资源的不合理利用造成的全球气候变暖,已经成为全球环境问题。IPCC(2013)预测21世纪全球地表温度可能增加超过1.5-2.0℃。因此,了解全球变暖对陆地生态系统的潜在生态影响至关重要。目前,针对全球变暖的土壤微生物的研究主要集中在群落组成和多样性。已有研究结果表明,增温增加了细菌的演替和随机过程,显著改变了细菌的群落结构,且增温增加了细菌的生物量和酶活性。基于此推测增温改变土壤细菌群落结构,可能进一步影响细菌的功能。因此,研究气候变暖对细菌群落结构和功能的影响对于阐明增温对陆地生态系统的潜在生态影响至关重要。

本研究以呼伦湖保护区草原生态试验站为基地,研究了增温三年是如何影响温带典型草原土壤细菌群落的网络结构和功能,以及影响细菌群落结构及功能的主要环境因素等问题。研究表明,草原增温明显增加了细菌群落网络结构的复杂性和稳定性,且细菌属与属之间的相互关系联系得更为紧密,表明在增温的环境下保护细菌属之间的相互关系对于保护生物多样性十分重要;增温明显增加了需氧化能异养,化能异养和尿素分解的功能,暗示增温增加了土壤细菌降解有机质和排放温室气体(CO2和CH4)的能力。因此,本研究结果表明草原增温过程将改变土壤细菌的群落结构和潜在的功能,将进一步影响地下生态系统重要的生态功能。

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图1 对照和增温环境下土壤细菌的网络结构变化

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图2 2018年、2019年和2020年8月增温对优势细菌群落相对丰度的影响

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图3 增温对细菌功能的相对丰度影响

生环学院2019级博士研究生于洋为本论文第一作者。肖春旺教授为通讯作者。这项研究得到了国家自然科学基金(批准号:31770501)的资助。

肖春旺教授,博士生导师,2017年从中科院植物所引进的高层次优秀人才,现担任中央民族大学呼伦湖草原生态试验站站长;长期从事全球变化与陆地生态系统关系研究,重点探讨陆地生态系统地下有机碳循环及机制;在New Phytologist, Soil Biology and Biochemistry, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Trends in Ecology and Evolution, PNAS, Global Change Biology, Oikos, Tree Physiology, Biogeosciences, Plant and Soil等国内外期刊上发表论文80多篇,主持了国家自然基金项目、中国科学院知识创新工程重要方向项目课题、科技部国家重点研发计划项目专题等共计15项。

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