科研進(jìn)展
青藏高原高寒草地和高寒荒漠土壤微生物對海拔響應模式研究獲新進(jìn)展
高寒草地和高寒荒漠土壤微生物對高寒生態(tài)系統功能至關(guān)重要,但二者在不同類(lèi)型高寒生態(tài)系統中沿海拔梯度的響應模式仍缺乏系統性研究。
中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院李玉強研究員團隊對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,并對其與海拔響應模式進(jìn)行研究。
研究發(fā)現,兩類(lèi)生態(tài)系統中,細菌和真核生物α-多樣性呈現相反的海拔格局。高寒草地隨海拔升高顯著(zhù)線(xiàn)性下降,而高寒荒漠則顯著(zhù)線(xiàn)性上升。
此外,群落組成的環(huán)境驅動(dòng)因子也顯著(zhù)不同。高寒草地細菌群落組成僅與土壤pH值強相關(guān),而高寒荒漠細菌組成則同時(shí)受到電導率(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(zhù)相關(guān)。
研究表明,高寒草地細菌-真核生物跨界共生網(wǎng)絡(luò )更復雜,且其復雜性沿海拔升高呈單峰模式(先升后降),高寒荒漠網(wǎng)絡(luò )則對海拔變化不敏感。兩類(lèi)生態(tài)系統中,細菌群落均受隨機性與確定性過(guò)程共同控制,而真核生物群落組裝則由隨機過(guò)程(擴散限制和漂移)主導。
該研究深化了對高寒生態(tài)系統地下生態(tài)過(guò)程的理解,強調了生態(tài)系統類(lèi)型在研究微生物地理分布和響應模式時(shí)的重要性,為預測氣候變化下高寒生態(tài)系統土壤微生物群落動(dòng)態(tài)及其生態(tài)功能變化提供了關(guān)鍵科學(xué)依據。
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,李玉強研究員為通訊作者。該研究得到國家自然基金面上項目、中國科學(xué)院青年促進(jìn)會(huì )人才項目、第二次青藏高原綜合科學(xué)考察項目資助。
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