近日，西北农林科技大学任成杰团队通过研究确定微生物生物量特定潜在生长率在地理气候梯度上的变化，确定这种变化的潜在驱动因素，并研究对土壤c循环的影响。相关研究成果发表在《自然-通讯》上。
研究使用18o标记的水方法在全国范围内调查了土壤微生物组的潜在增长率，包括112个采样点。这项调查涵盖了广泛的地球气候模式。具体而言，纬度范围为北纬18.4°至53.3°，经度范围为东经81.2°至129.0°，年平均气温范围为-4.8°c至24.4°c，de martonne干旱指数范围为7.5至93.5。作为微生物生长的潜在驱动因素，研究评估了气候、土壤性质、微生物资源、微生物群落结构和微生物特征。目的是确定微生物生物量特定潜在生长率在地理气候梯度上的变化，确定这种变化的潜在驱动因素，并研究对土壤c循环的影响。
来自寒冷潮湿地区的资源丰富和酸性中性土壤中的微生物组表现出很高的潜在生长率。相反，来自干旱和炎热地区的高盐土壤中的微生物组显示出较低的潜在生长速率。土壤微生物组的潜在生长速率与基因组大小和核糖体rna操纵子的数量呈正相关，但与最佳温度、生物量碳磷比和氮磷比呈负相关。总体而言，由气候、土壤特性、微生物资源、群落结构和基因组特征驱动的微生物生长速率的空间变化与纬度/温度补偿假说、生长和胁迫生存之间的权衡以及生长速率假说的宏观生态学理论相一致。研究还为微生物显式土壤c模型提供了一个强有力的基准，因为微生物生长速率是这些模型中的关键参数。该研究发现不仅加深了对微生物适应不同环境的理解，而且有助于在土壤碳循环模型中真实地参数化微生物生理学。
微生物生长速率的生物地理学概念图（课题组供图）
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相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-53753-w
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