青藏高原土壤微生物群落對溫度的響應機制

　　土壤微生物在陸地生態系統碳、氮循環中起著重要的作用，土壤微生物對全球變化的響應直接影響著生態系統的結構和功能。但是，人們尚不清楚土壤微生物對氣候變暖或變冷的響應過程和機制是什么。

　　中國科學院成都生物研究所研究員李香真課題組芮俊鵬與中國科學院青藏高原研究所研究員汪詩平合作，在青藏高原利用土壤移植野外定位試驗，將海拔3200m的土體，移植到3400m、3600m、3800m，模擬氣候變冷的情況；同時將3800m的土體下移到3600m、3400m、3200m，模擬溫度提高的情景。利用高通量測序研究了土壤微生物類群、多樣性及溫室氣體排放通量的變化。結果表明，土體移植2年后，土壤細菌群落與目的地海拔的細菌群落結構越來越相似，與原來海拔處的細菌群落結構差異越來越大。增溫使Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria 和Actinobacteria 的相對豐度提高，而使Acidobacteria, Betaproteobacteria 和Deltaproteobacteria 的相對豐度降低。增溫與降溫對微生物群落結構和主要菌群豐度的影響具有對稱性特征。總體來說，溫度提高或降低改變細菌群落的機制主要是通過“物種調整”（species sorting）完成的。細菌群落的一些菌群豐度的變化與土壤N2O排放通量有很高的相關性，說明微生物的變化直接與地球生物化學過程相關。該研究使科學家深入認識了土壤細菌群落改變與氣候變化的關系，為預測高原生態系統結構和功能對氣候變化的響應提供了科學數據。

　　該研究的成果作為Spotlight文章，發表在美國微生物學會刊物Applied and Environmental Microbiology上。