近日，生态学领域知名期刊《Global Change Biology》（IF₂₀₂₂ = 11.6）在线发表了我校生科院生态所王萌萌博士及其合作者的研究论文“Long-term elevated precipitation induces grassland soil carbon loss via microbe-plant–soil interplay”（图1）。论文揭示了长期增加降水情境下，草地生态系统中全新的生物圈-气候变化正反馈，为深入理解“微生物-植物-土壤”相互作用调控土壤碳库提供重要的科学依据（图2）。

图1 论文在线发表情况

气候变暖使得全球水文循环增强，从而导致全球降水格局变化。IPCC最新的第五次评估报告显示1980-2019年全球平均降雨量增加，且具有明显的地区差异，此外极端降水事件发生频率也不断攀升。对于大部分陆地生态系统来说，水分是一个限制因素，因此降水是调节土壤生态系统功能和土壤碳库的关键因素。然而，增加降水如何影响土壤碳库仍具有高度不确定性，尤其长期效应更是鲜有研究。王萌萌博士及其合作者在全球降水处理时间最长的野外试验样地之一——加州碧玉岭全球气候变化试验样地研究了土壤碳库、植物和微生物（细菌、真菌和病毒）对14年增加降水处理（+50%）的响应，及其与二氧化碳升高、升温和氮沉降的交互作用。

结果表明，土壤总碳在增加降水处理的第10年开始显著下降，而植物地下初级生产力在第2年就出现下降，呈现明显的时间不同步。微生物参与降解几丁质和蛋白质的真菌功能基因丰度显著增加，并且与噬菌体基因丰度呈正相关，暗示病毒分流在该系统的碳损失中具有潜在作用。此外，微生物压力响应的功能基因丰度增高，表明微生物在长期降水条件下将用于自身生长的能量转移到应对环境胁迫，从而导致土壤碳损失。微生物群落对增加降水的响应在系统发育上是保守的。增加降水与二氧化碳升高对土壤总碳、植物地下初级生产力和微生物均具有交互作用。长期增加降水可通过微生物群落组成和功能性状、植物生长和土壤湿度的变化导致土壤碳损失。

图2 影响土壤碳库的主要生物和非生物因素

华南师范大学生命科学学院王萌萌博士与耶鲁大学生态与进化生物学系孙欣博士为本论文共同第一作者，清华大学环境学院杨云锋教授与俄克拉荷马大学周集中教授为共同通讯作者。华南师范大学生科院为该成果的第一完成单位。此外，该研究得到斯坦福大学伍兹环境研究所Christopher B. Field团队和法国国家农业研究院Xavier Le Roux等合作者的支持。研究得到国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金等科研项目的资助。

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撰稿人：李金天

审稿人：阳成伟

• 发布时间：
• 2023-07-05 15:58:00 来源：华南师范大学生命科学学院 点击： 收藏本文

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