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肖春旺教授团队在青藏高原人工建植草地土壤微生物多样性研究领域取得新进展

编辑:李华   时间:2022-06-19   点击数:

民族地区生态环境国家重点实验室肖春旺教授团队在青藏高原人工建植草地土壤微生物多样性领域开展研究,近期取得重要进展,研究成果以“Reasonable management of perennial planting grassland contributes to positive succession of soil microbial community in Sanjiangyuan of Qinghai-Tibetan Plateau, China”为题,于2022年4月发表于生态学领域SCI期刊Journal of Plant Ecology。论文链接为:https://academic.oup.com/jpe/article/15/2/359/6370491

草地重建是缓解青藏高原三江源“黑土滩”的一种主要方法,同时了解如何管理建植草地也至关重要。那么,哪种人工管理模式更能有效地恢复“黑土滩”退化草地?团队针对这些问题开展研究,了不同管理模式下人工草地植被特性、土壤理化性质和土壤微生物群落结构的变化,并探讨了不同管理模式对人工草地群落的影响,为恢复“黑土滩”提供科学依据。

1四种不同建植管理模式下草地土壤微生物细菌群落(a)与真菌群落(b)相对丰度

研究结果表明,在不同管理模式下的人工建植草地植被特性、土壤理化性质和土壤微生物群落结构存在明显差异(图1,图2),而且植物多样性、地上生物量、土壤有机碳显著控制着放线菌门和担子菌门(图3)。

2三江源不同人工管理模式下人工建植草地细菌(a)和真菌(b)cPCoA

每个点对应不同的管理模式,每个土壤样本用不同的颜色表示。在每个轴上表示的变异百分比对应于由投影解释的总方差的比例

3基于冗余分析研究了细菌门(a)和真菌门(b)与植被和土壤理化性质间的相关关系

黑色实线和红色实现向量分别表示微生物群落和土壤参数。

当建植一次时Shannon-Wiener指数、地上生物量和土壤有机碳达到峰值,此时放线菌门和担子菌门所被注释的ASVs的相对丰度显著富集(图4)。

4青藏高原三江源不同管理模式下人工建植草地ASV在细菌(a)和真菌(b)水平组间比较的曼哈顿图

此外,该管理模式下土壤的细菌多样性最高,真菌多样性最低,土壤逐渐成为“细菌型”土壤。由此得出,建植一次的人工草地植被特性和土壤环境更有利于整体群落的正向演替,是恢复“黑土滩”最合理的管理模式。

2020级博士研究生陈昕为本论文第一作者,肖春旺教授和中国科学院西北高原生物研究所赵亮研究员为共同通讯作者。民族地区生态环境国家民委重点实验室为第一署名单位。本研究得到中国科学院“战略先导科技计划”(XDA23060604)、中国科学院“西部之光”计划、青藏高原第二次科学考察与研究(STEP)计划项目(2019QZKK0302)、国家自然科学基金(31770501)、民族地区环境国家民委重点实验室课题(KLEEMA202103)的支持。

肖春旺教授,博士生导师,2017年作为高层次优秀人才从中科院植物所引进到中央民族大学,现任中央民族大学呼伦湖草原生态试验站站长;长期从事全球变化与陆地生态系统关系研究,重点探讨陆地生态系统地下有机碳循环及机制;在New Phytologist, Soil Biology and Biochemistry, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Trends in Ecology and Evolution, PNAS, Global Change Biology, Oikos, Tree physiology, Biogeosciences,Science of the Total Environment,Plant and Soil等国内外期刊上发表论文80多篇,主持国家自然基金项目、中国科学院知识创新工程重要方向项目课题、科技部国家重点研发计划项目专题等共计15项。

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