生態(tài)所程磊教授實驗室在ISME發(fā)表論文
時間：2021-04-09 10:06:02學院：生命科學學院學校：浙江大學
?
自工業(yè)革命以來，人類活動導致大量溫室氣體（主要為CO2）排放，可能加速氣候變暖并對自然生態(tài)系統和人類社會可持續(xù)發(fā)展產生重要影響。氣候變化可能導致冰川消融和海平面上升，增加極端氣候發(fā)生頻率，降低糧食產量，減少物種多樣性。新近研究還表明氣候變化可能是加重我國北方霧霾爆發(fā)的重要原因之一。全球氣候變化如何影響生態(tài)系統結構和功能以及生態(tài)系統對氣候變化的反饋機理是當今科學界面臨的重大挑戰(zhàn)。陸地生態(tài)系統土壤有機碳庫碳儲量約為大氣中的三倍；全球變化因子如何影響土壤有機碳含量對于預測未來大氣CO2濃度及氣候變化至關重要。迄今為止，科學界對于全球變化因子如何影響土壤特別是底層土壤有機碳分解機制知之甚少。
?
程磊教授實驗室通過一長期野外田間實驗發(fā)現增溫能夠顯著促進草原生態(tài)系統底層土壤有機碳分解。基于14C分析基礎上，通過結合Arrhenius 公式和Michaelis-Menten動力學方程，實驗室構建了一個新的理論模型，來評估土壤中不同年齡的有機碳對氣候變化的響應，發(fā)現深層土壤中的高齡碳（>100年）在長期增溫條件下表現得非常易損。同時，通過耦合穩(wěn)定同位素探針(SIP)技術與二代測序和功能基因組學，發(fā)現增溫提高土壤微生物中參與有機物質分解的各類功能基因豐度，改變以功能基因組為指標的微生物群落結構。此外，實驗室通過全球尺度上數據整合分析，進一步發(fā)現增溫對底層土壤與表層土壤有機碳分解均有促進作用。本研究首次闡述了增溫條件下微生物調控底層土壤老有機碳分解的機制；研究結果也表明氣候變化可能威脅深層土壤中的有機碳穩(wěn)定性，促進碳循環(huán)與氣候變化之間正反饋效應的形成。
?
該研究與來自俄克拉荷馬大學、密歇根州立大學等機構的相關科學家合作完成，研究成果于2017年4月21日在線發(fā)表于國際著名微生物學期刊《The ISME Journal》?！禝SME J》為自然旗下微生物生態(tài)專業(yè)子刊，2016年期刊平均影響因子IF5=10.728。浙江大學為本文第一作者單位和第一通訊作者單位，俄克拉荷馬大學為共同通訊作者單位。程磊教授實驗室博士生張乃方和肖?為論文主要作者之一。博士生肖?基于土壤有機碳溫度敏感性建立了一個新的土壤碳庫劃分理論模型，進而估算升溫對不同年齡層次的碳降解的效應；博士生張乃方通過數據整合分析，將增溫條件下微生物調控的土壤有機質分解效應在全球尺度上進行拓展；相關研究成果對于我們預測陸地生態(tài)系統對未來氣候變化響應具有一定的理論和實踐意義。
?
L Cheng, N Zhang, M Yuan, J Xiao, Y Qin, Y Deng, Q Tu, K Xue, JD Van Nostrand, L Wu, Z He, X Zhou, MB Leigh, KT Konstantinidis, EAG Schuur, Y Luo, JM Tiedje and J Zhou.Warming enhances old organic carbon decomposition through altering functional microbial communities. ISME J, DOI: 10.1038/ismej.2017.48 (2017).
?
網頁鏈接：https://www.nature.com/ismej/journal/vaop/ncurrent/full/ismej201748a.html
版權與免責聲明：本網頁的內容由收集互聯網上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權負責。如涉及侵權，請聯系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com