广东鼎湖山森林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告
鼎湖山站揭示增温下森林生态系统土壤微生物组装过程差异
作者: 鼎湖山站 更新时间: 2022-12-01

本研究依托广东鼎湖山森林生态系统国家野外科学观测研究站简称鼎湖山站的野外模拟增温实验平台(2012年开始运行),分析了2018-2020连续三年增温下土壤细菌与真菌群落结构与组装过程。结果表明,在增温6年后,土壤微生物网络结构更为复杂、网络关键节点的数量随温度升高而增加;土壤细菌与真菌群落结构在干季与湿季均发生显著变化;与真菌不同,相同增温处理下细菌群落结构在连续三年采样中仍有显著变化;随机森林结果表明,真菌群落对增温的预测准确度比细菌更高,这些差异可能是由于细菌与真菌不同的群落组装过程有关。进一步研究表明,细菌与真菌群落组装分别由随机过程及确定性过程主导(图1)。尽管随机过程是细菌群落组成的驱动因素,增温2.1℃导致细菌的组成受到确定性过程的影响。通过构建结构方程模型,评估了温度、土壤养分及土壤含水率对细菌与真菌群落结构组成的影响(图2)。结果表明,增温是影响土壤微生物群落结构的主要因素。在干季中,增温对微生物群落结构有显著正影响(发散)。而湿季增温则导致微生物群落结构收敛。尽管在发散和收敛的过程中,土壤微生物组合可能存在季节性变化。然而我们发现,总体而言,微生物群落结构趋于发散,即与空白对照有显著差异。因此,研究增温下森林生态系统土壤微生物群落的演替过程,将有助于利用微生物预测气候变暖各阶段以及预测微生物生态功能的演变方向,为完善微生物参与生态系统养分循环过程提供理论依据。

研究成果以Distinct patterns of soil bacterial and fungal community assemblages in subtropical forest ecosystems under warming. 为题,2022年12月发表于全球变化生态学领域期刊Global Change BiologyIF2021=13.211。鼎湖山站博士后周曙仡聃为本文第一作者,刘菊秀研究员为论文通讯作者。研究得到国家自然科学基金、广东省重点研发计划及博士后基金的资助。论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.16541

  第一作者简介:周曙仡聃,中国科学院华南植物园博士后,毕业于中国科学院城市环境研究所。从事微生物生态研究,重点关注土壤-植物微生物组及其相关功能在环境或人为压力下的演替过程。主持1项国家自然科学基金委青年基金及1项中国博士后科学基金。发表SCI论文27篇,其中以第一/通讯作者在Global Change Biology, Environment International (3), Journal of Hazardous Material, Environmental Pollution等环境科学与生态学领域期刊发表论文10篇。发表中文核心期刊论文7篇。已授权专利2项。担任Frontiers in Microbiology期刊审稿编委。 


1. 气候变暖对微生物群落组装过程的影响。(a-f)中性群落模型(neutral community model, NCM)。(g)归一化随机率(normalized stochasticity ratio, NST)。


 2. 气候变暖下微生物群落组成的环境驱动因素。(a-b)干、湿季中环境驱动因素影响微生物群落结构的路径分析。(c-f)各驱动因素对微生物群落结构的直接、间接及总影响。


 



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