當前位置 > 首頁 > 新聞動態 > 科研動態
成都生物所參與的全球土壤線蟲多樣性合作研究取得重要進展
更新日期: 2019-07-28 作者: 周泓杨 文章來源:
打印 文本大小:    

 土壤生物是陸地生物圈中的重要組分,在生物生産力維持、土壤養分轉化、二氧化碳等溫室氣體排放過程中起著十分重要的作用,土壤生物地理信息是氣候模型和環境決策的重要依據。然而,由于我們在全球範圍內對土壤生物地理格局的了解十分有限,土壤生物的活性並沒有明確地反映在生物地球化學模型中,而了解土壤動物豐度和活性對于將生物群落與生態系統功能和全球生物地球化學循環、以及氣候模型聯系起來是必不可少的,最終影響環境決策。線蟲是地球上最爲豐富的動物,也是土壤生物群落中的優勢組分,約占陸地所有動物數量的80%。土壤線蟲占據了土壤食物網中的多個營養級,在土壤有機質形成、調控土壤微生物結構、調節土壤養分動態、調節植物病害等方面發揮了重要的生態功能,是土壤生物活性的重要指示者。因此,闡明全球尺度下土壤線蟲群落的分布模式,挖掘不同環境因子如何調控土壤線蟲分布的潛在機制,對于全面認識土壤線蟲的全球分布模式以及量化它們對全球生物地球化學循環的影響至關重要。 

 來自瑞士、荷蘭、美國、德國、新加坡、印度、英國、德國、西班牙、巴西、中國、葡萄牙、丹麥、塞內加爾、俄羅斯、瑞典、南非、摩洛哥、意大利、越南、澳大利亞、日本、保加利亞、芬蘭、法國、比利時等27個國家和地區的70名從事土壤生物和生態研究的專家一起合作,收集了全球6759個土壤樣品,在全球範圍內生成土壤線蟲密度和功能群空間定量地圖,利用73個全球氣候、土壤和植被特征數據分析全球土壤線蟲分布格局的形成機制。 

 研究顯示:在凍土帶、北方森林和溫帶闊葉林中的線蟲密度最高,平均中位數分別爲每100克幹土中有232921592136只;而在地中海地區森林、南極地區和炎熱的沙漠地區密度最低,平均中位數分別爲每100克幹土中含有4259681只。從緯度上看,土壤線蟲總密度和不同功能群密度均在高緯度的北極和亞北極地區最大,且存在區域差異,這種空間變異在赤道地區最高。這些趨勢表明,在全球範圍內,土壤特征如土壤質地、土壤碳含量、pH和陽離子交換能力是驅動線蟲數量變化的最重要因素,即土壤資源的可用性是在廣闊的空間尺度上構建地下群落的主導因素,而氣候變量(即溫度和降水)則通過改變土壤特征而間接地影響線蟲總體豐度的分布。 

 研究指出,全球約有4.4±0.64×1020只線蟲棲息在土壤上層,其中北方森林和凍土帶占38.7%,溫帶地區占24.5%,熱帶亞熱帶地區占20.5%。全球表層土壤中線蟲的生物量約爲0.3 Gt,生物量碳約0.03 Gt,占地球人類總生物量的82%。在全球生長季期間,線蟲每月的碳周轉量約0.14 Gt,其中0.11 Gt的碳被排放到大氣中,這些土壤線蟲呼出的碳量大約相當于化石燃料使用産生的碳排放量的15%,相當于土壤碳排放總量的2.2%,表明土壤線蟲是全球土壤碳循環的主要參與者。 

 該項研究明確提出了全球範圍內有關土壤線蟲生物群的定量信息,強調其豐度在高緯度地區達到高峰,並量化在全球土壤碳循環中的貢獻,有利于深入揭示土壤黑箱中的生物及其對全球生態系統功能的影響。 

 該研究以“Soil nematode abundance and functional group composition at a global scale”为题,以研究論文的形式全文发表于国际學術期刊Nature2019)。瑞士整合生物研究所環境系統科學系Johan van den Hoogen博士爲第一作者,荷蘭瓦格甯根生態研究所陸地生態系Stefan Geisen教授爲與第一作者同等貢獻者,瑞士整合生物研究所環境系統科學系Johan van den Hoogen博士和Thomas Ward Crowther教授爲通訊作者。 

 中國科學院成都生物研究所生态过程与生物多样性组潘开文研究員参加了此项研究,并获得国家重点研发计划(2016YFC0502101)及國家自然科學基金 (31370632)的資助。 

 原文鏈接 

    

  

 

全球土壤線蟲取樣點位及豐度 

全球土壤線蟲密度分布圖 


电话:028-82890289   传真:028-82890288   Email:swsb@cib.ac.cn
邮政编码:610041   地址:中国四川省成都市人民南路四段九号
中國科學院成都生物研究所 ? 版权所有   蜀ICP备05005370号