作者:沈春蕾 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/9/18 17:05:38
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研究揭示了水位对高寒湿地温室气体排放影响的分子生物学机制

 

日前,中国科学院西北高原生物研究所“百人计划”入选者贺金生课题组在《全球变化生物学》在线发表了题为《水位降低和氮沉降对青藏高原高寒湿地温室气体排放影响的分子机制》的研究论文,报道了高寒湿地二氧化碳、甲烷和氧化亚氮三种温室气体排放对水位降低和氮沉降的响应,并进一步探讨了温室气体排放变化背后的微生物学机制。

青藏高原高寒湿地是三江之源,亚洲的水塔。贺金生告诉《中国科学报》记者:“近年来,青藏高原经历的快速气候变化和日益增多的人为活动,导致了湿地水位的下降和氮沉降的增加,而这些变化可能极大地影响高寒湿地温室气体的排放。”

他还指出,以前的相关研究多集中在高寒湿地温室气体排放的时空变化,或局限于单种温室气体对环境变化的响应分析上,目前还没有研究针对全球变化如何影响高寒湿地温室气体的综合温暖效应这一重要科学问题。

针对这一问题,贺金生课题组在海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站利用中宇宙实验并结合宏基因组学方法,首次探讨了全球变化背景下高寒湿地三种温室气体排放的变化及其背后的分子生物学机制。

通过三年的实验,发现水位降低导致甲烷排放下降,但对生态系统净二氧化碳交换量和氧化亚氮通量无显著影响;氮沉降增加了生态系统净二氧化碳吸收和氧化亚氮排放,但对甲烷排放没有显著影响;综合三种温室气体来看,水位降低和氮沉降均降低了高寒湿地温室气体排放的全球变暖潜势。

此外,课题组还从宏基因组学分析进一步表明,在水位降低处理下,甲烷产生潜势的降低而不是甲烷氧化潜势的增加,是导致净甲烷排放减少的原因;硝化潜势的降低和反硝化潜势的增加,共同影响了氧化亚氮通量的变化。

他表示,该研究结果强调了微生物机制在调控生态系统尺度上温室气体对环境变化响应方面的重要性。

 
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