SBB | 土壤羰基硫交换与微生物群落组成的关系:管理草地土壤改良试验的启示

澳地利学者Florian kitz 等人于4月10日在Soil Biology and Biochemistry 杂志上发表了题为Soil carbonyl sulfide exchange in relation to microbial community composition: insights from a managed grassland soil amendment experiment的文章。该文章将COS和CO2的土壤气体交换测量与二代测序技术(NGS)相结合,研究了土壤微生物群落对土壤COS交换的作用。

文章摘要

背景:通过用羰基硫化物(COS)测量在生态系统尺度上区分进入光合作用和呼吸作用的净二氧化碳(CO2)通量的可行性,关键取决于我们对生态系统中非叶汇和COS来源的了解。我们将COS和CO2的土壤气体交换测量与二代测序技术(NGS)相结合,研究土壤微生物群落对土壤COS交换的作用。我们对来自温带草原的土壤样品采取不同的处理(垫料和葡萄糖添加,酶抑制和γ灭菌)来控制微生物组成和活性。

结果:未经处理的土壤具有持续的COS吸收特征,但其他处理降低了COS的吸收,甚至将土壤变成了净COS来源。通过灭菌去除生物过程导致了正或零通量。我们使用NGS将COS响应的变化与微生物群落组成的变化联系起来后发现,与真菌数据相比,细菌数据对测量的COS通量具有更高的解释力。我们还发现,节杆菌属和链霉菌属在高COS排放的样品中特别丰富。

结论:我们的结果表明,在未处理的土壤中共同发生着COS的非生物生产和的生物消耗,后者与碳酸酐酶活性有关,并且COS通量对微生物的活性,特性,丰度和可利用的底物有很强的依赖性。

关键词:羰基硫化物;二代测序技术;微生物群落组成;气体交换测量

文中主要图片说明

表1 | 六月和九月的土壤样品基础理化性质

图1 | 不同处理和月份的COS(左轴)和CO2(右轴)通量。

图2 | 未处理土壤(未显示)和处理土壤样品之间原核生物门水平上相对丰度差异的热图。仅显示所有处理中变异性最高的前15个门类,灰色表示处理中没有一个门类。

图3| 未处理土壤(未显示)和处理土壤样品之间真菌门水平上相对丰度差异的热图,灰色表示该处理没有一个门类。

图4 | NMDS,基于原核数据的Bray Curtis。不同符号表示月份,不同的颜色表示处理。在通量测量之前进行“先前”处理,之后进行所有其他处理。

图5 | 基于随机森林分析得到的最重要的原核生物OTU的相对丰度。




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