近日，中国科学院植物研究所研究员刘玲莉团队依托云南白马雪山生态系统垂直样带，沿海拔梯度开展土壤采样与室内温度梯度培养实验，探讨了自生固氮速率及温度敏感性（Q₁₀）的海拔格局及调控机制。相关研究成果发表于《全球变化生物学》（Global Change Biology）。

自生固氮广泛发生于土壤及凋落物中，贡献了全球自然生态系统近一半的生物固氮输入。气候变暖背景下，自生固氮过程如何响应温度升高，将显著影响陆地生态系统氮循环及其对全球变化的反馈。然而，目前关于自生固氮Q₁₀的认识仍较为有限，地球系统模型对该过程的模拟多依赖经验性参数简化，尚未充分考虑固氮微生物群落组成及其热适应差异，从而限制了对气候变化下生物固氮过程的准确评估。

对此，研究团队围绕自生固氮速率及Q₁₀的海拔格局及调控机制开展了研究。研究发现，土壤自生固氮速率并未随温度或海拔呈简单线性变化，而是在中海拔区域达到最高值，表现出明显的单峰格局。进一步分析发现，自生固氮速率主要受土壤养分条件与固氮微生物群落结构变化的共同调控。与此同时，自生固氮Q₁₀随海拔升高显著增强，高海拔寒冷区域的Q₁₀值是低海拔区域的2倍以上，这一变化与固氮微生物群落结构沿海拔的重组密切相关，其中与热脱硫杆菌门的相对丰度呈正相关。

总体而言，自生固氮受土壤环境与微生物群落协同调控，其中微生物群落结构不仅影响固氮速率，也主导其Q₁₀，且寒冷地区对气候变暖更为敏感。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/gcb.70897