凍融現(xiàn)象在寒帶和溫帶森林生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在,而氣候變暖的加劇使得凍融現(xiàn)象變得更加頻繁。土壤微生物在受到外界干擾時(shí)對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)揮著重要作用,但對(duì)于凍融循環(huán)的響應(yīng)過程卻知之甚少,對(duì)不同強(qiáng)度、不同階段凍融作用影響微生物群落結(jié)構(gòu)和功能的探討更為缺乏。了解不同階段的凍融循環(huán)對(duì)土壤環(huán)境和微生物活動(dòng)不同的生態(tài)效應(yīng)有助于增進(jìn)我們對(duì)微生物群落在氣候變化中調(diào)節(jié)其生態(tài)功能的認(rèn)識(shí)。
中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所生物地球化學(xué)組,依托在長白山闊葉紅松混交林的原位凍融試驗(yàn)(圖1),對(duì)土壤微生物群落動(dòng)態(tài)響應(yīng)凍融循環(huán)的過程進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn):細(xì)菌比真菌對(duì)凍融循環(huán)反應(yīng)更敏感,凍融階段對(duì)真菌生物量、多樣性和群落組成均無顯著影響;溫和的初始凍融可以增加細(xì)菌生物量、多樣性和共養(yǎng)類群的豐度,后續(xù)的連續(xù)凍融減少了細(xì)菌的生物量和多樣性。與初始凍融循環(huán)相比,后續(xù)的連續(xù)凍融過程對(duì)細(xì)菌群落組成和功能的變化方向產(chǎn)生了相反的影響;土壤含水量、可溶性有機(jī)碳(DOC)、銨態(tài)氮(NH4+-N)和總可溶性磷(TDP)是影響細(xì)菌群落組成和多樣性的重要因素(圖2)。此外,參與碳氮循環(huán)的微生物群落的功能潛力也受到凍融循環(huán)的影響。







