[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2025-12-1] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]

土地干旱，微生物如何“活”下去？
作者：李媛  來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持與荒漠化整治全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在土壤微生物生態(tài)進(jìn)化領(lǐng)域取得新進(jìn)展，揭示了微生物群落如何通過調(diào)整基因組特征、生活史策略和能量獲取方式來(lái)維持其在自然干旱梯度上的功能活性，為人們了解土壤微生物組對(duì)氣候變化的反應(yīng)提供了基礎(chǔ)。研究成果發(fā)表在《全球變化生物學(xué)》上。
干旱化是本世紀(jì)最具挑戰(zhàn)性的全球環(huán)境問題之一，嚴(yán)重威脅著陸地生物多樣性、糧食安全和生態(tài)系統(tǒng)功能。在全球氣候變化的背景下，這些影響可能會(huì)在未來(lái)幾十年內(nèi)加速。然而，關(guān)于干旱條件下微生物群落調(diào)控的現(xiàn)有知識(shí)，仍然不足以充分解釋其動(dòng)態(tài)并建立全面的聯(lián)系。
在這項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)沿著自然干旱梯度收集了土壤樣本，通過利用宏基因組測(cè)序衍生的微生物基因組與培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法系統(tǒng)地研究了自然干旱梯度上土壤微生物群落的生態(tài)進(jìn)化策略。
結(jié)果表明，最普遍的微生物是代謝通用的好氧菌，它們可以利用多種能源來(lái)支持有氧呼吸、碳固定以及氮（N）、磷（P）與硫（S）循環(huán)。在更干旱的生境中土壤微生物表現(xiàn)出與能量消耗減少相關(guān)的基因組特征。
隨著干旱程度的增加，微生物對(duì)有機(jī)能量的利用降低，而對(duì)大氣痕量氣體氧化的依賴增加，這種能源利用的轉(zhuǎn)變與土壤有機(jī)碳含量的下降密切相關(guān)。隨著有機(jī)碳沿干旱梯度的降低，痕量氣體氧化微生物（專一痕量氣體氧化微生物和多種痕量氣體氧化微生物）的豐度顯著增加，而非痕量氣體氧化微生物的豐度則下降。
此外，利用痕量氣體氧化作為能源的微生物主要是基因組較小的寡營(yíng)養(yǎng)微生物。相比之下，具有較大的基因組大小的富營(yíng)養(yǎng)微生物在有機(jī)能源利用中占主導(dǎo)地位。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/gcb.70498
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