气候暖化对微生物活动对永久冻土带土壤碳库影响

(据清华大学)该校环境学院周集中研究组在《自然》子刊《自然-气候变化》(Nature Climate Change)在2月22日在线发表题为《全球暖化使冻土土壤碳库易受微生物快速降解影响》(Tundra soil carbon is vulnerable to rapid microbial decomposition under climate warming)的研究论文,发现了气候暖化背景下微生物活动对永久冻土带土壤碳库的重要影响。清华大学“千人计划”教授周集中为论文通讯作者。

永久冻土带地上、地下生态过程响应气候暖化的机理示意图
永久冻土带地上、地下生态过程响应气候暖化的机理示意图

整个北半球土壤有机碳总量的一半富集在北极地区,其原因是气温较低导致微生物对永久冻土带土壤有机碳的分解缓慢,有利于有机碳的积累。但由于人类活动的影响,近几十年来北极出现了明显的升温,因此形成微生物活动加剧,使得土壤有机碳大量转化为二氧化碳,产生更严重的温室效应,其生态后果常被提起,但机理一直未能厘清。

周集中课题组与美国北亚利桑那大学、密歇根州立大学、佐治亚理工大学合作,首次利用基因芯片、高通量测序等多种宏基因组技术,对所获取的北极土壤样品进行了分析。发现土壤微生物对气候暖化极为敏感,一年半左右的短期升温即可引起微生物活动加剧,土壤呼吸增强,使得土壤有机碳净流失。这一发现证明了永久冻土带土壤微生物对升温的高灵敏度,说明气候暖化对永久冻土带的脆弱生态系统可形成显著的不利影响。这一重要发现不仅揭示了微生物响应气候暖化的分子机制,而且对于预测生态系统对环境变化的响应规律和生态保护具有重要的指导意义。

论文连接:http://www.nature.com/nclimate/journal/vaop/ncurrent/full/nclimate2940.html

原创文章,如若转载,请注明出处。

相关文章

  • 小型生态环境模拟全球气候变化

    气候变化将会在下个世纪改变人类赖以生存的生态系统。但是我们所处的这个世界极其复杂多样,我们又怎样才能知道气候变化究竟会带来何种影响呢? 一个来自澳大利亚的科学家团队找到了答案:搭建模拟气候变化影响的微…

    2017-05-16
  • 人类解决了在火星上建造房子的材料

    移居火星一直是人类的梦想,除了距离远以外,如何在火星上建造房子,供人类生活也是一个重要问题。 近期有NASA资助的一项研究发现,可以直接利用火星上的土制成坚硬的砖块,这无疑解决了建造房屋所需的建筑材料问题…

    2017-05-04
  • 全球气候变化对沙漠先锋种分布格局和动态历史影响

    地层学数据分析与研究能够揭示出亚洲内陆沙漠化-逆转过程与冰期-间冰期存在显著耦合关系,但该项研究尚缺乏大尺度植被和分子数据支持。中国科学院寒区旱区环境与工程研究所甘肃省寒区旱区逆境生理生态重点实验室马…

    2016-05-28
  • 全球变暖使水稻减产

    全世界逾一半人口以稻米为主食,准确预估未来气候条件下水稻产量变化对维护全球农业生产和粮食安全至关重要。作物模型是研究气候变化对农作物影响的重要手段,在世界范围内得到了广泛的应用。但是,由于模型结构、…

    2017-01-12
  • 生物如何适应气候变化

    全球暖化造成气候变异度增加,但是生物如何适应气候变异仍未有整合的理论。台湾大学地理环境资源系黄倬英博士与沈圣峰博士(中研院生物多样性研究中心、兼任生态学与演化生物学所)的研究团队,花了将近四年的时间…

    2016-04-03
  • 史前丝绸之路的开通受中亚超级大旱而推迟

    丝绸之路一直是过去2000年来人类文明交流融合的最重要舞台,其中,中亚(西域)是其核心区。事实上,早在张骞通西域之前的青铜时代,就存在东西方文化交流的史前丝绸之路。最近一项研究,揭示过去数千年中亚降水变…

    2021-03-04