水位對高寒濕地溫室氣體排放影響的分子生物學機制

　　 日前，中國科學院西北高原生物研究所“百人計劃”入選者賀金生課題組在《全球變化生物學》在線發表了題為《水位降低和氮沉降對青藏高原高寒濕地溫室氣體排放影響的分子機制》的研究論文，報道了高寒濕地二氧化碳、甲烷和氧化亞氮三種溫室氣體排放對水位降低和氮沉降的響應，并進一步探討了溫室氣體排放變化背后的微生物學機制。

　　青藏高原高寒濕地是三江之源，亞洲的水塔。賀金生告訴《中國科學報》記者：“近年來，青藏高原經歷的快速氣候變化和日益增多的人為活動，導致了濕地水位的下降和氮沉降的增加，而這些變化可能極大地影響高寒濕地溫室氣體的排放。”

　　他還指出，以前的相關研究多集中在高寒濕地溫室氣體排放的時空變化，或局限于單種溫室氣體對環境變化的響應分析上，目前還沒有研究針對全球變化如何影響高寒濕地溫室氣體的綜合溫暖效應這一重要科學問題。

　　針對這一問題，賀金生課題組在海北高寒草地生態系統國家野外科學觀測研究站利用中宇宙實驗并結合宏基因組學方法，首次探討了全球變化背景下高寒濕地三種溫室氣體排放的變化及其背后的分子生物學機制。

　　通過三年的實驗，發現水位降低導致甲烷排放下降，但對生態系統凈二氧化碳交換量和氧化亞氮通量無顯著影響；氮沉降增加了生態系統凈二氧化碳吸收和氧化亞氮排放，但對甲烷排放沒有顯著影響；綜合三種溫室氣體來看，水位降低和氮沉降均降低了高寒濕地溫室氣體排放的全球變暖潛勢。

　　此外，課題組還從宏基因組學分析進一步表明，在水位降低處理下，甲烷產生潛勢的降低而不是甲烷氧化潛勢的增加，是導致凈甲烷排放減少的原因；硝化潛勢的降低和反硝化潛勢的增加，共同影響了氧化亞氮通量的變化。

　　他表示，該研究結果強調了微生物機制在調控生態系統尺度上溫室氣體對環境變化響應方面的重要性。