近日,中國科學院成都生物研究所退化土壤生態功能恢復創新團隊研究員龐學勇聯合國內外合作者,以青藏高原東部典型原生演替(冰川退縮區)和次生演替(森林砍伐跡地)序列為研究對象,綜合運用線蟲群落高通量測序、微生物宏基因組測序及氨基糖生物標志物技術,系統揭示了不同演替路徑下土壤線蟲功能群調控微生物碳代謝基因表達及其對碳動態的影響機制。相關成果于12月8日發表于《全球變化生物學》。
土壤碳匯是應對氣候變化的關鍵自然途徑,其中微生物殘體碳的積累是土壤碳長期穩定的核心過程。然而,土壤微型動物如何通過調控微生物功能影響碳循環,尤其在原生與次生兩類典型植被演替路徑中的作用機制尚不清晰,制約了生態系統碳收支的準確評估與恢復策略的優化。
研究發現,微生物殘體碳是土壤碳庫積累的主導途徑。在兩類演替序列中,土壤碳含量均呈“S形”動態變化,且與微生物殘體碳顯著正相關;演替后期真菌殘體碳對有機碳庫的貢獻尤為突出。同時,線蟲通過資源調控與捕食作用顯著影響微生物碳固定、降解及生長相關功能基因的表達。此外,在土壤發育緩慢、氮受限的原生演替中,早期以食細菌/食真菌線蟲促進微生物周轉,后期捕食性線蟲通過抑制微生物生長與分解基因減少碳損失,促進殘體碳積累。而在磷受限、具干擾歷史的次生演替中,雜食性線蟲減少通過調控基因表達,在磷相對豐富條件下抑制分解并增強碳固定,進而促進微生物殘體碳形成。
該研究不僅深化了對植被演替過程中土壤碳匯形成生物機制的理解,也為構建更精準的陸地生態系統碳循環模型、評估自然恢復與人工造林固碳潛力提供了重要科學依據。
相關論文信息:https://doi.org/10.1111/gcb.70642
本文鏈接:線蟲功能群調控微生物基因表達影響碳匯機制獲揭示http://m.sq15.cn/show-11-29527-0.html
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