Geoderma|白菜官网彭少麟/周婷团队发现全球变化昼夜增温下土壤微生物群落多样性变化的新模式

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        全球气温持续上升已成为备受瞩目的全球变化现象,其中白天和夜间增温的差异对生态系统的影响也引起了广泛关注。然而迄今为止,昼夜增温不同的模式下,土壤微生物多样性与植物生长地上生态过程和土壤有机质分解等重要地下生态过程的关联与功能尚不清楚,揭示这一科学问题对理解生态系统对全球变化的响应极为重要。

        近期,通过白天和夜间不同增温模拟实验,揭示了全球变化昼夜增温下土壤细菌和真菌群落多样性变化的模式。结果表明,夜间增温显著增加了细菌的ACE、Chao1和Shannon多样性以及真菌的ACE多样性,其原因在于夜间增温后加快了土壤有机碳、有机氮和有机磷的矿化作用,显著提高了土壤中的有效性养分和微生物生物量。另外,发现白天和夜间增温下,细菌Shannon多样性增加的主要因素是有效磷和总氮,而真菌Shannon多样性增加的主要因素是土壤温度和可溶性有机碳(图1)。

图1.白天和夜间增温下土壤温度对土壤细菌和真菌香农多样性的直接和间接影响的结构方程模型(SEM)

Fig.1.Structural equation model (SEM) of the direct and indirect effects of soil temperature on the soil bacterial and fungal Shannon diversity during daytime and nighttime warming.

        研究还提出了昼夜增温下土壤微生物群落多样性响应变化的模式(图2)。夜间增温创造了更有利的微环境,加速了土壤碳、氮和磷养分的矿化,更能刺激微生物多样性增加。真菌比细菌更容易受到白天和夜间增温的影响。我们的研究为预测全球气候变暖特别是夜间变暖对微生物的影响提供了重要的理论支持和实践指导。

图2.白天和夜间变暖对土壤微生物群落多样性影响的概念框架

Fig.2. A conceptual framework of the effect of daytime and nighttime warming on soil microbial community diversity.

 

        该研究于2024年5月21日以“Effects of daytime and nighttime warming on soil microbial diversity” 为题在Geoderma上发表,白菜官网2019级博士生赵盼盼为该文章的第一作者,周婷副教授为该文章的通讯作者,彭少麟教授对文章做出了重要贡献。

 

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.116909