物理科技生物学-PHYICA

全球变化改变了土壤中的微生物生活,从而改篮球火8集变了其生态功能

生物 2022-01-23 00:03:27

德国综合生物多样性研究中心 信用:CC0公共领域 土壤微生物对维持生命的生态系统的生存以及人类的福祉起着至关重要的作用

全球评估继续提供强有力的证据,证明人类正在造成前所未有的生物多样性丧失

然而,现有的信息强烈偏向于选定的脊椎动物和植物群体,而对地下群落的潜在变化知之甚少

尽管如此,根据第一作者Dr

卡洛斯·格拉(MLU),他们控制着广泛的生态系统功能,对人类福祉和我们生态系统的可持续性都有影响

“公布的结果提供了证据,表明气候变化对土壤微生物群落的影响比土地使用变化(如砍伐森林和农业扩张)更大

科学家们特别关注细菌和真菌,它们是全球最多样化的土壤生物群体

他们研究了横跨六大洲的土壤微生物群落的综合数据库,同时纳入了温度、降水和植被覆盖数据

基于1950年至2090年的预测期,已建立的气候和土地利用预测数据集被用于计算各种时间变化情景

为了理解这个具有多个相互依赖变量的复杂系统,针对细菌丰度、群落相异度、磷酸盐转运基因和生态簇建立了四个结构方程模型

这些模型对于区分外部环境变量(植被类型、温度、降水等)的直接和间接影响特别有用

)关于上述生物多样性变量

作者能够证明,在考虑气候和土地使用变化的所有情况下,当地细菌的丰富度都会增加

尽管这种增长之后将是一个影响超过85%的陆地生态系统的普遍的群落同质化过程

科学家还预计,随着细菌丰富度的增加,功能基因的相对丰度也会发生变化

这些会影响土壤磷的吸收,进而限制植物和微生物的生产

生态聚类分析的结果表明,已知的某些细菌和真菌包括重要的人类病原体、抗生素抗性基因的主要生产者或潜在的真菌传播的植物病原体将变得更加丰富

虽然乍一看,当地微生物多样性的增加似乎是积极的,但它们掩盖了大多数陆地系统中群落复杂性的大幅降低,这对生态系统功能产生了影响

因此,未来的生态系统预计将在地方范围内拥有更多的细菌谱系群落,使得在全球变化情景下,土壤群落中的若干细菌物种群可能更加丰富

假设功能性和分类学之间的联系随着时间的推移保持不变,这表明具有相似功能性的相似细菌群将生活在全球各地的土壤中,从而降低特殊化,并可能降低生态系统对新环境现实的适应能力

公布的结果与目前全球对地上生物多样性下降的预测不一致,但不一定能对自然的未来提供更积极的看法

由气候和土地使用变化驱动的微生物多样性的重大变化对生态系统功能有重大影响

“研究结果也有助于填补当前全球评估和协议中的一个重要空白,”研究小组组长尼科·艾森豪尔教授说

它们还为将土壤生物纳入未来生态系统对全球变化驱动因素的响应评估奠定了基础

据数学家Dr

埃利安娜·杜阿尔特(MiS),"随着越来越多的土壤数据可用,数学和统计学方法在土壤微生物研究中的应用将发挥越来越重要的作用

"

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