編號：
批號：

行業動態

您現在的位置：網站首頁 >> 行業動態

雙重壓力讓土壤微生物“崩潰”

[所屬分類:行業動態] [發布時間:2021-11-23] [發布人:網站管理員2] [閱讀次數:] [返回]

雙重壓力讓土壤微生物“崩潰”
作者(zhe)：Jane Lucas 來源：《土壤生(sheng)物(wu)學和生(sheng)物(wu)化學》
山(shan)東拓普生物(wu)工程有限公司 //ljxinglong.com
土(tu)壤是各種微生物(wu)群落(luo)的家園，它們循環(huan)養分(fen)、支持農(nong)耕并(bing)捕獲(huo)碳(tan)——這是緩(huan)解氣(qi)候(hou)(hou)變化的一(yi)項重要“服務”。在全球范圍內(nei)，約80%的陸地碳(tan)儲量存(cun)在于土(tu)壤中。由于氣(qi)候(hou)(hou)變暖和(he)其他影響土(tu)壤微生物(wu)的人類活動，這一(yi)重要的碳(tan)匯面臨風險。
美國卡里(li)生(sheng)(sheng)態系統研究所(suo)社區生(sheng)(sheng)態學家(jia)Jane Lucas領(ling)導的(de)(de)(de)一項新研究調查了氣(qi)溫上升(sheng)和一種常見的(de)(de)(de)牲畜抗生(sheng)(sheng)素(su)對土(tu)壤微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)交互作用。結果發現，高溫和抗生(sheng)(sheng)素(su)破壞了土(tu)壤微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)群落，降(jiang)低了土(tu)壤微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)效率、面臨(lin)未來(lai)壓力(li)的(de)(de)(de)恢復(fu)力(li)以及捕獲碳的(de)(de)(de)能力(li)。
這(zhe)項研(yan)究現(xian)已在網(wang)上公布，即將發表于《土(tu)壤生(sheng)(sheng)物學(xue)和生(sheng)(sheng)物化學(xue)》。
Lucas說：“大(da)多數土壤(rang)健(jian)康研究一次只檢(jian)查一個(ge)壓(ya)力(li)源(yuan)。在(zai)這里，我們想同時(shi)探索溫度升(sheng)高和抗生素的影(ying)響，以了解兩個(ge)壓(ya)力(li)源(yuan)如何(he)影(ying)響土壤(rang)。”
之所以選擇(ze)莫(mo)能菌(jun)素(su)，是因為它(ta)是一種常見抗(kang)生(sheng)(sheng)素(su)，在養牛(niu)場的使(shi)用正在擴大(da)。莫(mo)能菌(jun)素(su)價格低廉、易于(yu)管理，不需要獸醫指令，也不用于(yu)人類藥物。與許(xu)多抗(kang)生(sheng)(sheng)素(su)一樣，莫(mo)能菌(jun)素(su)代謝不良；當抗(kang)生(sheng)(sheng)素(su)通過動物糞便進入環(huan)境時，大(da)部分仍然具有(you)生(sheng)(sheng)物活性。
研究小組(zu)從(cong)愛達(da)荷州北部沒(mei)有放(fang)牧牲畜的保(bao)護地收集草原土壤(rang)樣品，并(bing)用高劑量(liang)、低劑量(liang)或無劑量(liang)抗生素(su)進行處理。這些樣品置(zhi)于3個不同的溫度(du)下加熱，并(bing)培養(yang)21天。測試(shi)溫度(du)（15、20和(he)30°C）代表著季節變(bian)化(hua)和(he)未來變(bian)暖預測。
對于每(mei)種處(chu)理方式，研究小組均監測土(tu)壤呼吸、酸度、微生物群(qun)落組成和功能、碳氮循環以及(ji)微生物之間(jian)的相互作(zuo)用。
他們發現，隨著(zhu)溫度的(de)升高和(he)抗生(sheng)素的(de)添加，細菌“崩潰(kui)”，使真菌占據主導(dao)地位并均(jun)質化，從而(er)導(dao)致(zhi)微生(sheng)物總數和(he)多(duo)樣性雙(shuang)重減少。抗生(sheng)素本身(shen)增(zeng)加了(le)生(sheng)物可(ke)利用碳(tan)，降低了(le)微生(sheng)物效率。溫度升高更加劇了(le)這些抗生(sheng)素的(de)作用，增(zeng)加了(le)土壤呼吸和(he)溶解(jie)有(you)機碳(tan)。這些不穩定碳(tan)庫的(de)增(zeng)加可(ke)能(neng)導(dao)致(zhi)長期碳(tan)儲存能(neng)力的(de)降低。
Lucas表示：“在(zai)低劑量(liang)和高劑量(liang)添加中，我們都看到(dao)了(le)土(tu)壤(rang)微生物群(qun)落(luo)(luo)的(de)真(zhen)實變(bian)化。在(zai)測試的(de)每個溫度下也(ye)都出(chu)現了(le)不同的(de)微生物群(qun)落(luo)(luo)。這些變(bian)化可能會降低土(tu)壤(rang)面對未來壓力的(de)恢復力。”
從本質上(shang)講，當微生(sheng)(sheng)物處于高溫、抗生(sheng)(sheng)素含(han)量高的(de)環境(jing)中時(shi)(shi)，它們(men)必(bi)須更(geng)努力地“工作(zuo)”才能生(sheng)(sheng)存。Lucas說，這類似于70華(hua)氏度(du)時(shi)(shi)步行1英(ying)里(li)，比95華(hua)氏度(du)時(shi)(shi)跑步1英(ying)里(li)更(geng)容易。長(chang)期(qi)來看(kan)，微生(sheng)(sheng)物效率(lv)降低會導致土壤儲存的(de)碳更(geng)少。
隨(sui)著土(tu)(tu)壤(rang)微生(sheng)物更加(jia)努力卻效率低下地處理碳(tan)，轉(zhuan)化(hua)為(wei)穩定的有(you)機形式的碳(tan)越來越少，并被困在土(tu)(tu)壤(rang)中(zhong)。相反，越來越多的二(er)氧化(hua)碳(tan)以氣(qi)體形式釋放到大氣(qi)中(zhong)。這一效應(ying)可能會(hui)將一個重要的碳(tan)匯轉(zhuan)化(hua)為(wei)碳(tan)源，加(jia)劇(ju)氣(qi)候變化(hua)的影響。
愛達(da)荷大學土壤(rang)與水(shui)系統系副教授Michael Strickland說：“環境變化的力量不是(shi)(shi)孤立發(fa)揮出(chu)來的。我們(men)的結果(guo)表明，單獨升溫、單獨使用抗(kang)生素(su)以及升溫和(he)抗(kang)生素(su)一起對(dui)土壤(rang)微生物群落(luo)都有不同(tong)的影響(xiang)。這些發(fa)現強(qiang)調了同(tong)時(shi)測試(shi)多種壓(ya)力源的重(zhong)要性，以更全面地(di)了解土壤(rang)及其基本功能(neng)是(shi)(shi)如何變化的。”
Lucas總結道：“農業、環(huan)境和(he)公共衛(wei)生密不可(ke)(ke)分。了解(jie)多種壓力源如何塑造土壤(rang)微生物對(dui)于(yu)在全球變化面前(qian)支持土壤(rang)健康至關重(zhong)要。如果(guo)不設(she)法實現互(hu)動效應，土壤(rang)碳儲存(cun)能(neng)力和(he)作物產量等可(ke)(ke)能(neng)會受到(dao)不利影響(xiang)。除(chu)了更廣(guang)泛的(de)氣候緩解(jie)措施外，限(xian)制抗(kang)生素對(dui)環(huan)境的(de)投入也有助于(yu)保(bao)護土壤(rang)。”（來源：中國科(ke)學報王方）
相關論(lun)文信息(xi)：//doi.org/10.1016/j.soilbio.2021.108437

在線客服

雙重壓力讓土壤微生物“崩潰”