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周华坤研究小组揭示丛枝菌根真菌微生物系统结构对梯度增温和放牧干扰的响应规律
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2017-09-29 科技处 | 【 】【打印】【关闭

  丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF)可以与陆地上80%植物形成互惠共生关系,参与了多个生态系统过程。但目前AMF群落对梯度增温与放牧,尤其冬季放牧的响应仍不清楚,缺乏基于定位控制实验的研究证据和互作机制解释。为此,中国科学院西北高原生物研究所、青海省寒区恢复生态学重点实验室周华坤研究小组博士后石国玺与兰州大学、青海师范大学的研究者合作,在青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站布设了OTC增温与模拟放牧的交互试验样地,旨在探究在有无冬牧条件下AMF群落沿着一个增温梯度的动态变化规律和响应机制。该试验于2012年开始,采用OTC增温与模拟放牧全因子随机区组交互设计,即5个增温水平与2个模拟放牧水平,共10个处理,5次重复。

  通过连续4年的群落调查、生产力测定和丛枝菌根真菌(AMF)分析,研究了在气候变暖的背景下冬季放牧对AMF群落系统结构的调控和作用机理。研究成果于9月25日在线发表在《应用土壤生态学》 (Applied Soil Ecology)上。 Guoxi Shi, Buqing Yao, Yongjun Liu,Shengjing Jiang, Wenying Wang, Jianbin Pan, Xinquan Zhao,Huyuan Feng,Huakun Zhou. The phylogenetic structure of AMF communities shifts in response to gradient warming with and without winter grazing on the Qinghai–Tibet Plateau, Applied Soil Ecology, 2017, 121:31-40.

  研究结果表明:(1) 增温与刈割均能够降低AMF的丰富度,但无叠加的负效应;(2) 刈割、增温与刈割的交互作用均能改变AM的物种组成,但对其谱系组成无显著影响;(3) 在无刈割处理下,随着温度的增加AM群落的谱系结构从随机转变为聚集模式,而在刈割处理下所有处理中AM谱系结构均为随机模式。说明在无刈割处理下,随着温度的增加,驱动AMF真菌群落组装的生态学过程由随机过程向环境过滤进行了转变,而在刈割处理下却未发生转变。该项研究凸显了气候变暖的背景下冬季放牧在调控土壤微生物多样性中的关键作用。

  该研究得到了国家自然科学基金(31500427; 31672475; 31670433; 31572354), 国家重点研发计划(2016YFC0501901),中国博士后基金(2015M582735)和青海省创新平台建设项目(2017-ZJ-Y20)等的资助。

  全文链接:https://authors.elsevier.com/c/1VnIZ3JGmQz6df

青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站建立的梯度增温-模拟冬牧交互试验平台

植物群落物种丰富度(a)、系统发育多样性(b)、AMF群落物种丰富度(c)与土壤温度、大气温度的一元线性回归

 

 
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