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近日，中科院植物研究所研究員許振柱團隊與合作者揭示了降水逆轉(zhuǎn)對干旱生態(tài)系統(tǒng)土壤微生物的調(diào)控機制。相關(guān)研究成果發(fā)表于《生態(tài)學(xué)》。

氣候變化通過改變土壤微生物群落進而影響生態(tài)系統(tǒng)功能，對于干旱生態(tài)系統(tǒng)的影響尤為嚴重。目前，關(guān)于長期降水梯度干濕循環(huán)下對于土壤微生物影響的野外觀測研究甚少，降水變化對土壤微生物的潛在調(diào)控機制迄今尚不清楚。

為此，研究團隊選擇干旱的荒漠草原生態(tài)系統(tǒng)，進行了長期降水干濕處理野外模擬試驗，研究了土壤微生物對降水變化的響應(yīng)過程及彈性特征，進而探明其在高水平氮沉降下的情景。研究表明，土壤微生物受到降水減少的限制，然而降水逆轉(zhuǎn)具有明顯的補償作用。降水減少降低了大多數(shù)土壤微生物群組的響應(yīng)比率，而其彈性、限制或促進指數(shù)（簡稱為限促指數(shù)）在前期減水而后期增水（簡稱為前減后增）的降水變化模式下得到加強；反之亦然。

研究人員發(fā)現(xiàn)，氮沉降降低了土壤微生物的響應(yīng)比率，但因土層而異。進一步分析表明，土壤微生物的響應(yīng)比率及其限促指數(shù)主要受到前期土壤理化屬性的調(diào)控。上述結(jié)果表明，氮沉降和土壤理化屬性通過改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)調(diào)控了荒漠草原對氣候變化的響應(yīng)。

該研究闡明了土壤微生物在長期降水干濕轉(zhuǎn)變條件下的變化規(guī)律，揭示了氮沉降的影響，提出了表征土壤微生物響應(yīng)降水梯度及其逆轉(zhuǎn)處理的新指標——限促指數(shù)。研究結(jié)果有助于加深對極端氣候變化逆轉(zhuǎn)下生態(tài)系統(tǒng)地下過程的理解，提升對脆弱生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境控制機制的認知，為評估干旱生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)服務(wù)功能的變化趨勢，促進退化植被的生態(tài)恢復(fù)及其可持續(xù)性利用，制定應(yīng)對氣候變化策略提供了科學(xué)依據(jù)。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1002/ecy.4020