气候变化导致的变暖模式在各个季节都不相同。冬季比夏季的升温幅度更大，尤其是在高纬度这种温度敏感地区。在过去的几十年中，这种“不对称的季节变暖”（冬季温度升高最为明显）在青藏高原上已经很明显。青藏高原拥有30–40 Gt的土壤有机碳（SOC），占全球SOC存量的2％–3％。由于变暖导致的微生物分解速率加快，这会导致区域内CO2的排放增加，对未来气候变化产生重要的正反馈作用。尽管青藏高原存在明显的变暖趋势，但有证据表明表土SOC储量保持了非常稳定的水平甚至有所增加。这表明，在全球变暖的情况下，控制高寒生态系统SOC储量的基本过程尚未完全了解，需要进行深入研究。本研究基于中科院地理资源所拉萨站位于当雄草原站的长期模拟增温试验平台，通过量化典型高山草甸对实验性季节变暖的微生物响应，以期解释在青藏高原上观察到的无法解释的SOC稳定性。模拟增温试验包括三种增温处理：全年变暖，冬季变暖和不变暖，实验建立于2010年。研究结果表明，与全年变暖或不变暖处理相比，冬季变暖下的生态系统呼吸减少了17％–38％，同时真菌和控制不稳定和稳定有机碳分解的功能基因丰度也显著降低。与全年变暖相比，冬季变暖将大团聚体的周转率减慢了1.6倍，使细颗粒有机物的含量增加了75％，并使稳定的大团聚体中稳定有机碳增加了56％。在冬季变暖下，土壤中较大的细菌“坏死”（氨基糖）浓度与羧基碳增加了12％相吻合。这些结果表明，在冬季变暖下，有机碳的物理保存能力得到了增强，并证明了土壤微生物在总生命周期中的作用。总之，与全年变暖相比，冬季变暖土壤中SOC稳定性增强可以通过微生物分解速度减慢，但微生物衍生的有机化合物的物理保护作用增强来解释。因此，青藏高原土壤微生物对冬季变暖的反应可能导致对全球气候变化的负面反馈，因此应在地球系统模型中加以考虑。
图1 生态系统呼吸的偏最小二乘路径分析，显示选定的生物地球化学过程、微生物群落组成和功能基因丰度之间的关系。橙色箭头表示环境和微生物变量对生态系统呼吸的直接影响，黑色箭头表示间接路径。箭头内列出的数字是标准路径系数。AGB，地上生物量；mM，大团聚体中的小团聚体。
图2 与对照相比，全年或冬季变暖后对总周转量、微生物群落、残体以及调控碳循环的微生物功能基因活性的增加或减少的影响。红色和黑色箭头表示与对照相比，冬季和全年变暖处理显著的变化趋势。（+）表示冬季变暖条件下，总生命周期、微生物群落、残体和微生物功能碳基因的潜在活性之间存在正向相互作用。
论文链接↓
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.15538
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2、ISME | 干旱和植物凋落物化学组分改变微生物的基因表达和代谢物的产生3、SBB丨在半干旱地区植被演替过程中，土壤湿度调节微生物碳和磷的代谢 | 生态笔记 Econote 加入纯学术交流群 投稿 样品测试服务 ←识别二维码，联系我们 |
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