科研進(jìn)展
青藏高原高寒草地和高寒荒漠土壤微生物對(duì)海拔響應(yīng)模式研究獲新進(jìn)展
高寒草地和高寒荒漠土壤微生物對(duì)高寒生態(tài)系統(tǒng)功能至關(guān)重要,但二者在不同類型高寒生態(tài)系統(tǒng)中沿海拔梯度的響應(yīng)模式仍缺乏系統(tǒng)性研究。
中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院李玉強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)對(duì)比了青藏高原東部高寒草地(3165—4903 m)與高寒荒漠(3150—5200 m)表層土壤(0—20 cm)微生物群落的地理分布、共生網(wǎng)絡(luò)及組裝過(guò)程,并對(duì)其與海拔響應(yīng)模式進(jìn)行研究。
研究發(fā)現(xiàn),兩類生態(tài)系統(tǒng)中,細(xì)菌和真核生物α-多樣性呈現(xiàn)相反的海拔格局。高寒草地隨海拔升高顯著線性下降,而高寒荒漠則顯著線性上升。
此外,群落組成的環(huán)境驅(qū)動(dòng)因子也顯著不同。高寒草地細(xì)菌群落組成僅與土壤pH值強(qiáng)相關(guān),而高寒荒漠細(xì)菌組成則同時(shí)受到電導(dǎo)率(EC)、土壤pH值、年均降雨量(MAP)和年均溫度(MAT)影響。高寒草地真核生物組成與所測(cè)生態(tài)因子關(guān)系不密切,而高寒荒漠真核生物則與MAP顯著相關(guān)。
研究表明,高寒草地細(xì)菌-真核生物跨界共生網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜,且其復(fù)雜性沿海拔升高呈單峰模式(先升后降),高寒荒漠網(wǎng)絡(luò)則對(duì)海拔變化不敏感。兩類生態(tài)系統(tǒng)中,細(xì)菌群落均受隨機(jī)性與確定性過(guò)程共同控制,而真核生物群落組裝則由隨機(jī)過(guò)程(擴(kuò)散限制和漂移)主導(dǎo)。
該研究深化了對(duì)高寒生態(tài)系統(tǒng)地下生態(tài)過(guò)程的理解,強(qiáng)調(diào)了生態(tài)系統(tǒng)類型在研究微生物地理分布和響應(yīng)模式時(shí)的重要性,為預(yù)測(cè)氣候變化下高寒生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物群落動(dòng)態(tài)及其生態(tài)功能變化提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。
研究成果以Contrasting patterns and drivers of soil microbial communities in high-elevation montane grasslands and deserts of the Qinghai-Tibetan plateau in China為題發(fā)表于農(nóng)林科學(xué)Top期刊Catena。西北研究院段育龍副研究員為論文第一作者,李玉強(qiáng)研究員為通訊作者。該研究得到國(guó)家自然基金面上項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院青年促進(jìn)會(huì)人才項(xiàng)目、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察項(xiàng)目資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109321
高寒草地與高寒荒漠土壤微生物α-多樣性比較
高寒草地與高寒荒漠細(xì)菌和真核生物群落組成的地理距離、氣候因子和土壤變量及其相互作用的變異分配分析