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北极斯瓦尔巴德群岛冰川前沿微生物群落演替机制

15、冰冻圈科学 > 专题3：冰冻圈生物地球化学循环

北极地区是全球温度升高最为突出的区域，自19世纪末小冰期结束后，日渐退缩的冰川促使了极地特有物种的灭绝的同时，也减少了外来物种入侵并繁衍的障碍，最终造成了北极区域日渐增长的生物多样性。其中，微生物在冰川退缩区域的演替机制一直是研究的热点，是研究微生物群落大尺度演替的模式区域，同时，日益升高的全球温度也预示着北极未来的微生物群落会持续性的演替，但其背后的机理以及趋势仍有待研究。因此，我们在北极斯瓦尔巴德群岛的5处发生持续性退缩的冰川区域采集了138个土壤样品并进行了高通量测序检测其16S rRNA基因的组成，通过观测与模拟微生物物种组成在空间上的演替，我们发现中性过程是微生物组成演替的主要推动力。而在小范围的区域内，环境选择也扮演了同样重要的作用。通过中性过程模型所筛选出的具有不同扩散能力的物种对于微生物组成的贡献显著不同，其受到不同的环境因素的选择。基于我们的结果，我们揭示了中性过程在新生土壤发育过程中的重要作用，同时发现了微生物在小范围尺度和大范围尺度受到环境与扩散的不同影响，对于阐明北极区域日渐增长的微生物多样性的机制具有重要意义。