氣候變化不僅會為人類的生活帶來影響,對于熱帶森林生态系統土壤微生物群落而言,也會影響其組裝的過程。然而由于土壤微生物群落對增溫的響應、适應過程與機理尚不明确,為未來氣候變暖條件下土壤微生物群落結構的預測,帶來了新的挑戰。
記者近日從華南國家植物園獲悉,其研究團隊通過野外模拟增溫實驗平台多年來的分析數據,發現增溫是影響土壤微生物群落結構的主要因素。
中國科學院華南植物園研究團隊,依托鼎湖山森林生态系統國家野外科學觀測研究站的野外模拟增溫實驗平台,分析了2018-2020連續三年增溫下,土壤細菌與真菌群落結構與組裝過程。據了解,該增溫實驗平台從2012年開始運行,通過分析研究數據結果表明,在增溫6年後,土壤微生物網絡結構更為複雜、網絡關鍵節點的數量随溫度升高而增加。
研究發現,土壤細菌與真菌群落結構在幹季與濕季均發生顯著變化。在幹季中,增溫對微生物群落結構有顯著正影響(發散);而濕季增溫,則導緻微生物群落結構收斂。盡管在發散和收斂的過程中,土壤微生物組合可能存在季節性變化,研究人員發現就總體而言,微生物群落結構趨于發散,即與空白對照有顯著差異。
值得一提的是,與真菌不同,相同增溫處理下的細菌群落結構,在連續三年采樣中仍有顯著變化。據悉,随機森林結果表明,真菌群落對增溫的預測準确度比細菌更高,這些差異可能是由于細菌與真菌不同的群落組裝過程有關。進一步研究還表明,細菌與真菌群落組裝分别由随機過程及确定性過程主導。盡管随機過程是細菌群落組成的驅動因素,增溫2.1℃導緻細菌的組成受到确定性過程的影響。
相關研究成果已發表在全球變化生态學領域期刊Global Change Biology(《全球變化生物學》)。通過構建結構方程模型,研究人員評估了溫度、土壤養分及土壤含水率,對細菌與真菌群落結構組成的影響。最後得出結論,增溫是影響土壤微生物群落結構的主要因素。
據了解,研究增溫下森林生态系統土壤微生物群落的演替過程,将有助于利用微生物預測氣候變暖各階段,以及預測微生物生态功能的演變方向,為完善微生物參與生态系統養分循環過程提供理論依據。
文/廣州日報·新花城記者:黃岚 通訊員:周飛 周曙仡聃
圖/廣州日報·新花城記者:黃岚
廣州日報·新花城編輯:趙小滿
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