環(huán)境學(xué)院周集中研究組在《自然》子刊發(fā)表論文

揭示氣候暖化背景下微生物活動(dòng)對(duì)永久凍土帶土壤碳庫(kù)影響

清華新聞網(wǎng)2月23日電 （通訊員 楊云鋒）2月22日，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院周集中研究組在《自然》子刊《自然-氣候變化》（Nature Climate Change）在線發(fā)表題為《全球暖化使凍土土壤碳庫(kù)易受微生物快速降解影響》（Tundra soil carbon is vulnerable to rapid microbial decomposition under climate warming）的研究論文，發(fā)現(xiàn)了氣候暖化背景下微生物活動(dòng)對(duì)永久凍土帶土壤碳庫(kù)的重要影響。清華大學(xué)教授周集中為論文通訊作者。

永久凍土帶地上、地下生態(tài)過(guò)程響應(yīng)氣候暖化的機(jī)理示意圖。

整個(gè)北半球土壤有機(jī)碳總量的一半富集在北極地區(qū)，其原因是氣溫較低導(dǎo)致微生物對(duì)永久凍土帶土壤有機(jī)碳的分解緩慢，有利于有機(jī)碳的積累。但由于人類活動(dòng)的影響，近幾十年來(lái)北極出現(xiàn)了明顯的升溫，因此形成微生物活動(dòng)加劇，使得土壤有機(jī)碳大量轉(zhuǎn)化為二氧化碳，產(chǎn)生更嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，其生態(tài)后果常被提起，但機(jī)理一直未能厘清。

周集中課題組與美國(guó)北亞利桑那大學(xué)、密歇根州立大學(xué)、佐治亞理工大學(xué)合作，首次利用基因芯片、高通量測(cè)序等多種宏基因組技術(shù)，對(duì)所獲取的北極土壤樣品進(jìn)行了分析。發(fā)現(xiàn)土壤微生物對(duì)氣候暖化極為敏感，一年半左右的短期升溫即可引起微生物活動(dòng)加劇，土壤呼吸增強(qiáng)，使得土壤有機(jī)碳凈流失。這一發(fā)現(xiàn)證明了永久凍土帶土壤微生物對(duì)升溫的高靈敏度，說(shuō)明氣候暖化對(duì)永久凍土帶的脆弱生態(tài)系統(tǒng)可形成顯著的不利影響。這一重要發(fā)現(xiàn)不僅揭示了微生物響應(yīng)氣候暖化的分子機(jī)制，而且對(duì)于預(yù)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)規(guī)律和生態(tài)保護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。

供稿：環(huán)境學(xué)院 編輯：田心