沈陽生態所在土壤微生物對凍融循環響應研究中獲進展

　　凍融現象在寒帶和溫帶森林生態系統中普遍存在，而氣候變暖加劇使凍融現象變得更加頻繁。土壤微生物在受到外界干擾時對維持生態系統穩定發揮重要作用，關于凍融循環的響應過程卻知之甚少，對不同強度、不同階段凍融作用影響微生物群落結構和功能的研究更為缺乏。了解不同階段的凍融循環對土壤環境和微生物活動不同的生態效應，有助于增進關于微生物群落在氣候變化中調節其生態功能的認識。

　　中國科學院沈陽應用生態研究所生物地球化學組依托在長白山闊葉紅松混交林的原位凍融試驗（圖1），對土壤微生物群落動態響應凍融循環的過程開展研究。研究發現：細菌比真菌對凍融循環反應更敏感，凍融階段對真菌生物量、多樣性和群落組成均無顯著影響；溫和的初始凍融可以增加細菌生物量、多樣性和共養類群的豐度，后續的連續凍融減少了細菌的生物量和多樣性。與初始凍融循環相比，后續的連續凍融過程對細菌群落組成和功能的變化方向產生了相反的影響；土壤含水量、可溶性有機碳（DOC）、銨態氮（NH4+-N）和總可溶性磷（TDP）是影響細菌群落組成和多樣性的重要因素（圖2）。此外，參與碳氮循環的微生物群落的功能潛力也受到凍融循環的影響。

　　相關研究成果以Responses of soil microbial communities to freeze–thaw cycles in a Chinese temperate forest為題，發表在Ecological Processes上。研究工作得到國家自然科學基金面上項目、中科院青年促進會的資助。

圖1.不同凍融期間樣地（a）溫度和（b）土壤含水量的變化

圖2.不同凍融期土壤細菌（a、c）和真菌（b、d）群落多樣性變化規律

圖3.凍融對土壤細菌群落影響的影響因子分析（a）有機層和（b）礦質層