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      鄧曄研究團隊提出融合微生物-土壤屬性-氣候變化模型的理論框架
      2021-01-25 | 編輯: | 【 】【打印】【關閉

        盡管微生物-土壤屬性-氣候變化的相互影響已得到了越來越多的重視,但由于微生物群落高度復雜而各物種對氣候和環境因子的響應也不盡相同,因此氣候變化模型中還很難使用微生物的組成和多樣性數據進行直接的優化。生態環境研究中心環境生物技術院重點實驗室的鄧曄研究團隊聯合沈陽生態所梁超團隊、西雙版納熱帶植物園張一平團隊、朱永官院士、植物所韓興國研究員、林科院張于光研究員和美國俄克拉荷馬大學周集中教授,依托土壤生物專項,獲得了中國森林生態系統中1600多個樣點的土壤微生物群落組成和土壤環境因子大數據。首先通過提取核心微生物并根據其生境偏好性歸類為不同的生態集群,既考慮了微生物物種對環境條件變化響應的差異,又降低了微生物群落高度復雜性帶來的困難,大大提高了可操作性。其次結合氣候環境因子柵格數據,通過Cubist模型,基于環境-氣候數據建立了當前和未來氣候變化背景下(RCP2.6 和 RCP8.5)不同生態集群的地理學分布模式(圖1)。通過分析發現不同生態集群分布在當前氣候條件下的熱點區域在空間上并不重疊;而在未來氣候變化的背景下,這些不同的生態集群響應的敏感區域不同,進而產生一系列熱點區域的遷移。這些變化一方面可以指示集群內微生物對未來氣候變化的空間適應性,另一方面考慮到每一類生態集群所代表的環境偏好性,這些變化也可進一步用來預測未來的土壤生態效應,如土壤酸化、土壤有機碳庫的變化等。這一研究結果為推動微生物生態研究從現有規律到模型預測做出了貢獻。

        該研究成果于近期發表于中科院、國家自然基金委、Elsevier聯合出版的自然科學綜合性期刊Science Bulletin上。論文第一作者為研究組助研王尚、特別研究助理馮凱博士及沈陽生態所鮑雪蓮副研究員。該研究獲得了中國科學院戰略性先導科技專項等項目的支持。文章鏈接如下:https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.01.021

      圖1 不同生態集群在未來氣候情景下(RCP2.6和RCP8.5)相比于當前氣候條件的豐度變化

       

      中國科學院環境生物技術重點實驗室

      2021年1月25日

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