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突然的多年冻土融化会改变微生物的结构和功能

多年冻土融化会向大气排放大量碳(C),并可能引发对气候变暖的积极反馈。作为生物地球化学循环的引擎,土壤微生物在调节多年冻土C气候反馈的方向和强度方面起着至关重要的作用。但是,我们对热岩溶(突然冻土融化)对微生物结构和功能的影响的了解仍然有限。

为了解决这个问题,由中国科学院植物研究所杨元和教授领导的研究小组研究了热岩溶对土壤微生物的影响及其对青藏高原的驱动作用。

基于宏基因组测序,实验室培养和两池模型,研究人员分析了典型的多年冻土融化序列(多年冻土崩塌后1、10和16年)微生物群落和功能基因的变化,并探讨了相关的功能潜力与土壤碳分解。

他们观察到,冻土的形成不仅改变了微生物群落组成,α-和β-多样性,而且还增加了自多年冻土崩塌以来16年来稳定碳分解所涉及的功能基因的丰富度。具体来说,在永久冻土塌陷后期,不稳定的C降解所涉及的功能基因减少,而稳定的C降解所涉及的功能基因则显着增加。

与功能基因的变化一致,两池模型表明,永久冻土塌陷后16年,稳定碳的微生物分解显着增加。

他们发现,在这个多年冻土生态系统中,基质而不是土壤环境和植被是决定微生物多样性的结构和功能的主要驱动力。这些发现扩展了我们对多年冻土融化对土壤微生物影响机制的理解。

这项工作发表在《全球变化生物学》上,标题为“热岩溶形成后微生物的结构和功能发生了变化”。

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