东北林业大学《Soil Biology and Biochemistry》最新研究成果:微生物功能基因协同与群体感应在灌木扩张导致的湿地碳流失中发挥关键作用

湿地作为全球陆地重要的碳库，储存了超过30%的土壤有机碳（SOC）。然而，受气候变化和人为干扰影响，北半球温带湿地正经历显著的灌木扩张过程。灌木扩张会破坏湿地生态系统中土壤有机碳（SOC）输入与输出之间的动态平衡，从而直接影响湿地SOC的积累。传统观点主要将SOC动态归因于植物性状和土壤物理化学性质的变化，而新兴证据显示微生物群落在此过程中的作用被低估。为此，本文探究了土壤微生物群落的劳动力分工（尤其丰富类群与稀有类群）在调控SOC动态中的作用，并发现灌木扩张后微生物群落之间会通过群体感应（QS）协调C、N、P功能基因从而驱动SOC动态过程。

相关成果以题为“Rare and abundant soil microbes coordinate C, N, P, and quorum sensing pathways to destabilize SOC in shrub-encroached marshes”发表在Soil Biology and Biochemistry上。该研究得到国家自然科学基金、黑龙江省自然科学基金以及中央高校基础研究基金等项目资助。东北林业大学博士研究生尹紫良为本文的第一作者，孙晓新副教授为通讯作者。同时，已经毕业的硕士研究生孙欣以及东北林业大学的蔡体久教授共同参与了该项目的研究。

图1 灌木扩张对沼泽土壤有机碳储量的影响及其与沼泽植物和土壤参数的关联。

图2 灌木扩张后土壤有机碳稳定性的变化及其与沼泽植物和土壤参数的关联。

图3 灌木扩张后土壤微生物碳固定途径相关基因的相对丰度变化。

图4 微生物碳水化合物活性酶（CAZyme）基因谱的动态变化及其驱动因子。

图5 微生物碳、氮、磷及群体感应相关功能基因的共现模式及其调控因素。

图6 灌木扩张过程中沼泽植物、土壤和微生物参数对土壤有机碳储量和稳定性的潜在调控作用。

以上内容由原文作者授权发布，用于学术分享！欢迎转载与分享！