《温度对沉水植物腐解释放DOM及微生物群落多样性的影响》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2018-10-29
  • 在5,10,20,35℃下研究了黑藻和马来眼子菜腐解过程中DOM的特性、细菌和真菌群落结构多样性的变化.结果表明,腐解结束时5,10,20,35℃下黑藻的干物质剩余量分别为初始干物质质量的59.13%、43.91%、32.61%和29.57%,马来眼子菜的干物质剩余量分别为初始干物质质量的69.13%、51.3%、30.87%和29.57%.升高温度一定程度上促进了植物有机碳和全氮释放,对全磷无明显影响(P>0.05).采用平行因子分析法得到黑藻中含有2种类腐殖酸组分C1、C2和1种类蛋白质组分C3,马来眼子菜中含有3种类腐殖酸组分C1、C2和C3.温度升高使得腐解水体中DO和电导率的变化程度加剧,总体上4种温度下2种植物腐解水体中DO均呈现先下降后上升的趋势.通过高通量测序得到腐解前期(0~16d)参与黑藻和马来眼子菜腐解的主要细菌分别为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes);腐解中后期(16~68d)参与黑藻和马来眼子菜腐解的细菌分别以厚壁菌门(Phylum Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)为主,温度对细菌群落结构无明显影响,而参与2种植物腐解的真菌均以子囊菌(Ascomycetes)最为活跃.

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  • 《Microbiome:高温深海微生物群落中具有丰富的生物多样性》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2023-04-03
    • 波特兰州立大学(Portland State University)和威斯康星大学(University of Wisconsin)的研究人员进行的一项新研究发现,在深海高温地热环境中丰富多样的微生物生活在相互依存的群落中。研究成果已发表在《Microbiome》杂志上,由PSU生物学教授Anna-Louise Reysenbach领导,受到美国国家科学基金会NSF的资助。 当通过深海热液喷口离开地壳的350-400°C流体与海水混合时,会产生大型多孔岩石,通常被称为“烟囱”或热液沉积物。这些烟囱被在高温环境中茁壮成长的微生物占据。几十年来,Reysenbach一直从世界各地深海热液喷口收集烟囱,在实验室里使用基因指纹和栽培技术来研究与这些岩石相关的微生物群落多样性。Reysenbach和团队能够利用分子生物学技术对这些群落中微生物的整个基因组进行测序,以了解更多关于其多样性和相互关联的生态系统信息。研究结果表明,深海热液喷口极端环境中的微生物群落多样性令人难以置信。 研究团队构建了来自40个不同岩石群落的3635种细菌和古菌的基因组。多样性的数量令人震惊的,极大地扩展了人们对不同类型的细菌和古菌的认知。研究人员发现了至少500个新属,并有证据表明有两个新门。该团队还发现了微生物多样性热点的证据,例如,新西兰附近深海火山的样本富含不同种类的微生物,其中许多是该火山特有的。这一发现表明,与深海热液喷口相比,火山地下岩石的复杂性增加,使其更有可能容纳多种微生物。(张灿影 编译)
  • 《ISME: 地质过程与当代环境对山地植物、微生物多样性与生态系统功能的影响》

    • 来源专题:长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:lifs
    • 发布时间:2020-04-14
    • 生物多样性和生态系统功能一直是生态学的核心问题。生物多样性和生态系统功能由气候、生物和非生物属性等当代环境因子驱动,也可能通过地质过程等长期驱动因素塑造。长期驱动因素对当代环境具有持久的影响,这种影响在山区表现十分明显。最近有研究表明侵蚀和土壤异质性对陆地四足动物多样性具有重要影响,并揭示了地质过程和生物群落之间的密切联系。然而,地质过程对植物、微生物群落和生态系统功能的影响尚未得到广泛评估。同时,地质学与当代环境的相互作用对植物、微生物群落和生态系统功能的影响鲜有报道。   近期,中国科学院高寒生态重点实验室、青藏高原研究所生态格局与过程团队张更新研究员等在中国西藏墨脱县的嘎隆拉山跨越3000米的海拔梯度(图1c),通过对植物、细菌群落生物多样性和生态系统功能的研究与分析,探讨了地质过程和当代环境对生态系统生物多样性的影响。 图1 生物群落和生态系统功能的假设机制及采样图   本研究主要基于嘎隆拉山700-3760m 六个垂直植被带(从热带季雨林到寒冷灌木草甸)18个样点的植被调查和土壤细菌16S rRNA基因高通量测序数据,首先,运用分段线性回归、去趋势对应分析、梯度森林等方法研究了生物多样性和生态系统功能的海拔分布模式。研究发现,生物群落多样性和生态系统功能均在海拔2000-2800米范围内有海拔断点(图2a,b,c),该断点与雅鲁藏布江-印度河断层带(图1b)分布是一致的。其次,通过多模型平均分析发现年均温、土壤pH值和土壤湿度是决定生态系统功能和生物多样性最重要的因素(图2d,e,f)。但是,当把地质过程加入模型中,发现母岩和风化作用在内的地质作用对植物群落和细菌群落变异的解释率分别提高了67.9%和35.9%,对生态系统功能的变异的解释率增加了27.6%(图2 g,h,i)。另外,通过结构方程模型分析发现,当包含母岩、风化等地质过程时,其对生物多样性和生态系统多功能性的解释量也分别提高了8.7%和1.5%(图3)。因此,地质过程对生态系统特性具有非常重要的作用,母岩和风化对生物多样性有相当大的直接影响,并且通过与生物多样性和当代环境的相互作用,间接影响生态系统功能。    图2 植物、细菌和生态系统功能的海拔分布模式及当代环境与地质作用对其影 图3 生物多样性与生态系统功能的结构方程模型   本研究量化了地质过程对植物、微生物群落和生态系统功能的相对贡献,并表明植物、微生物多样性和生态系统功能受到地质过程和当代环境共同驱动。因此,综合分析地质过程与当代环境状况对生态系统的影响 , 可以提升我们对生物多样性的理解,深入认识不同气候带生态系统功能。   该研究成果以“Mountain biodiversity and ecosystem functions: interplay between geology and contemporary environments”为题在International Society for Microbial Ecology(The ISME Journal)发表。