8月25日,全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳信力教授團(tuán)隊(duì)在《PNAS》(中科院1區(qū)Top,IF-5yr=10.6)在線(xiàn)發(fā)表題為“Rising global temperatures reduce soil microbial diversity over the long term”(《長(zhǎng)期全球升溫降低土壤微生物多樣性》)的研究論文。該研究首次在全球尺度上系統(tǒng)揭示氣候變暖對(duì)土壤微生物多樣性的長(zhǎng)期影響。

土壤微生物作為森林食品生產(chǎn)等生態(tài)功能和服務(wù)的基石,其多樣性的變化直接關(guān)系到土壤健康和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的可持續(xù)性。該研究整合251組觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù),在全球尺度上系統(tǒng)揭示氣候變暖對(duì)土壤微生物多樣性的長(zhǎng)期影響。結(jié)果顯示,全球平均升溫2.3°C導(dǎo)致細(xì)菌和真菌多樣性分別下降16.0%和19.7%。環(huán)境過(guò)濾(如土壤堿化、干旱)及增溫導(dǎo)致的氮限制加劇是導(dǎo)致微生物多樣性喪失的主要機(jī)制。變暖對(duì)微生物多樣性的負(fù)面影響隨升溫幅度、持續(xù)時(shí)間及土壤C:N比升高而增強(qiáng)。在最壞氣候情景(SSP5-8.5)下,預(yù)計(jì)未來(lái)60年內(nèi)細(xì)菌和真菌多樣性可能進(jìn)一步下降56%和81%,高緯度及高C:N比地區(qū)受影響最為嚴(yán)重。

圖. 基于102項(xiàng)升溫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整合的最劣情景升溫對(duì)土壤微生物多樣性的影響
研究表明,微生物多樣性喪失與土壤碳損失存在協(xié)同效應(yīng),可能削弱土壤碳匯功能,形成加速全球變暖的正反饋循環(huán)。本研究提出,通過(guò)減少化肥使用、添加有機(jī)改良劑和微生物益生菌等措施保護(hù)土壤微生物多樣性,對(duì)于增強(qiáng)土壤固碳、緩解氣候變化和維護(hù)森林食品供給安全具有重要意義。
浙江農(nóng)林大學(xué)森林食物資源挖掘與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為該論文共同第一作者和唯一通訊作者單位。陳信力教授為共同第一作者和唯一通訊作者;鹽城師范學(xué)院青年教師孫源為共同第一作者,加拿大湖首大學(xué)Han Y. H. Chen教授、美國(guó)馬里蘭大學(xué)陳鑫助理研究員、日本廣島大學(xué)Masumi Hisano助理教授,以及美國(guó)密西根大學(xué)Peter B. Reich教授均對(duì)本研究做出重要貢獻(xiàn)。
此研究獲國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年基金、浙江省自然科學(xué)基金,以及浙江農(nóng)林大學(xué)科研啟動(dòng)基金等項(xiàng)目資助。
全文鏈接: https://doi.org/10.1073/pnas.242620012
(全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)