第七届青年地学论坛

     北部泥炭地占全球土地面积的3％，但泥炭地有机碳储量占全球土壤有机碳储量的15 ~ 30%。同时，北方的泥炭地极易受到气候变化的影响。因此，泥炭地碳储库的微小变化都会对气候变化产生深远的影响。微生物不断通过激发效应和埋藏效应调节土壤的碳平衡，所以微生物过程是泥炭地碳排放的关键调节剂（Cong et al，2020）。对气候与泥炭地碳稳定性之间联系的担忧促使生态学家加深了对微生物在泥炭地碳循环中作用的认识。
几十年来，生态学家一直试图了解气候和环境梯度下土壤微生物的模式。在研究全球变暖对陆地生态系统的影响时，人们认为山区的海拔梯度特别有趣。山区的气候，土壤和生物条件会随着海拔梯度的变化而规律地变化，从而为研究与微生物群落的结构和功能相关的海拔格局及其在景观尺度上对气候变化的响应提供了最佳的环境。但是，最近的研究提供了有关微生物脂质生物量和群落结构沿海拔梯度变化趋势的矛盾证据。而造成结果相互矛盾的主要原因可能是植被类型差异引起的。于是我们选择剔除植被因素，探讨海拔梯度下微生物群落结构的变化。
     我们团队于2020年7月，沿着长白山不同海拔梯度（327、430、540、683、1105、1161、1270和1485 m）在八个以莎草为主要优势种的泥炭地收集了0-5 cm的表层土壤样本。这些研究点全部由臌囊苔草（Carex schmidtii）为单优势种，它是一种形成密丛状的莎草，具有蔗糖的生长形式。在这些地点，主要的伴生种类为小叶章（Calamagrostis angustifolia），毛苔草（Carex lasiocarpa）和小白花地榆（Sanguisorba tenuifolia）（Wang et al，2021）。在每个采样点收集了三个重复的样品。样品冻干后，用 BD法进行脂类萃取，实验过程全部在低温避光的环境下进行。提取的脂类通过气相色谱质谱联用仪和气相色谱仪进行 PLFAs 的定性及定量分析，并测量土壤的理化性质。
     研究结果表明，以莎草为主的泥炭地微生物总脂质生物量随海拔升高而增加。但是，真菌与细菌的比例（F/B），革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌（G⁺ / G^-）以及细菌与放线菌（B/ACT）的比例没有明显的变化趋势。冗余分析表明，溶解性有机碳（DOC）解释了土壤微生物组中的大多数变化，而年平均温度（MAT）解释了微生物群落结构中的大多数变化。变异分区分析表明，气候因素对土壤微生物群落结构的影响远大于土壤理化性质，而总变异的53％由MAT，年平均降水量（MAP）及其综合影响来解释。这一发现挑战了一种普遍的观点，即当地的土壤特性而非气候会控制海拔高度梯度上的土壤微生物群落结构，并加深了我们对土壤微生物在全球变暖过程中以苔草为主的泥炭地中碳泵的作用的理解。
 

海拔梯度，磷脂脂肪酸，气候变化，碳泵