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研究表明降水變化易影響土壤微生物研究獲進展


2018年4月09日05時 今日科學 中科院之聲
中科院之聲

全球氣候變化帶來的降水格局變化會對生態系統,尤其是森林生態系統造成重要的生態後果。土壤微生物對於亞熱帶森林的巨大碳庫有著顯著的反饋作用,但當前研究在關於微生物群落應對降水變化的敏感性認識方面較為缺失。

中國科學院華南植物園生態及環境科學研究中心依託鶴山站常綠闊葉林模擬降水季節變化控制試驗平台,分別對真菌和細菌群落在物種多樣性和共存網絡方面的響應進行了研究,通過模擬減少乾季降水、增加濕季降水、保持年降雨量不變等變量,控制降水的季節分配(MAPS)。研究結果表明,MAPS

顯著地減少了真菌群落的物種多樣性,而對於細菌群落多樣性的影響不大。糞殼菌綱(Sordariomycetes)的物種豐度和個體多度在 MAPS 處理下顯著減少,而外生菌根真菌的多度大幅提升。在 MAPS

處理和對照之間,真菌群落網絡結構的變化也比細菌群落網絡結構的變化要更大。降水變化使得真菌的共存網絡擁有更多的聯結度和簇,意味著真菌群落內各物種之間相互作用的潛力得到了增強。真菌網絡結構的變化與土壤磷含量存在有顯著相關性,從側面啟示了外生菌根真菌通過磷素營養方面的作用影響著整個真菌群落內部的交流。此外,研究發現土壤真菌多樣性和幾種木質纖維素降解酶之間的顯著相關性,這表明在降水格局的變化可能會使南亞熱帶森林土壤難降解有機質的真菌降解作用受到一定的抑制。研究認為,南亞熱帶森林的降水季節變化更容易影響土壤真菌而不是細菌群落,並且可能會帶來微生物介導下土壤碳庫變化和地球化學循環等方面的生態後果。

相關研究成果發表在 Soil Biology and Biochemistry 上。該研究得到了國家自然科學基金、「廣東特支計劃」、中科院創新團隊國際合作夥伴計劃的資助。

真菌群落共存網絡的變化。a,降水變化(MAPS)處理下;b,對照(control)處理下


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