温度、降水和植被对高寒草甸土壤微生物群落昼夜节律及其生态系统功能的影响
编号:169
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更新:2024-04-10 19:39:11 浏览:404次
口头报告
摘要
水生生态系统中微生物昼夜分布模式和影响因素已得到广泛研究,由于土壤生态系统的复杂性及其与植被的紧密关系,其微生物群落的昼夜节律尚未被证实。为此,我们利用宏转录组测序技术,研究了2020年8月中旬青藏高原高寒草甸对照(CK)和植被去除(H2019)处理下土壤微生物群落的昼夜变化,并揭示微生物种群生长、分裂和休眠等生活史性状变化对温湿度和植物状况的响应规律。研究表明:(1) CK和H2019的微生物群落多样性、结构和绝对丰度均呈显著昼夜周期变化,土壤含水量与微生物群落绝对丰度呈显著正相关,而土壤温度仅对H2019微生物多样性有显著影响;同时,H2019微生物跨域生态网络相互作用强度和紧密性高于CK。(2) 土壤微生物群落整体mRNA、生活史标志基因表达量呈明显昼夜变化,在降雨后的8/14 8:00-12:00达到峰值。H2019的DNA损伤修复、信号通路和ATP转运等基因与温度呈显著正相关,而转录因子、分泌物、生物膜形成、群体感应和产芽孢等基因与温度负相关,表明不同温度下微生物的环境适应策略。(3) CK处理下碳氮磷硫循环功能基因表达量在降雨后达到峰值,而H2019无明显变化,这可能与植被营养输入密切相关。本研究有助于深化理解土壤微生物响应环境变化的生理和分子机制,并为优化生物地球化学循环模型提供数据支持。
关键词
微生物,植被,昼夜节律,生活史性状,生态系统功能
稿件作者
杨小琴
中国科学院青藏高原研究所
张更新
中国科学院青藏高原研究所
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