《環境多因子對溫帶草原土壤微生物群落結構的影響》是依託清華大學，由楊雲鋒擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：環境多因子對溫帶草原土壤微生物群落結構的影響
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：楊雲鋒
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
草原是地球陸地最主要的生態系統之一, 也是一個脆弱的生態系統，氣候變化和人類干擾可能導致草原植被退化、物種減少、水土流失、沙塵暴頻發等嚴重問題。由於土壤微生物介導了土壤碳氮循環過程和影響了植物多樣性，為了實現草原生態系統的合理管.理，對草原土壤微生物的深入研究不可或缺。但是由於土壤微生物群落的複雜性和技術.手段的限制，以往的研究無法準確檢測野外微生物群落結構和功能。本項目將採用目前.世界上最先進的Geochip晶片技術，並結合其他現代環境生態學技術來識別溫帶草原土.壤微生物多樣性，揭示溫度、降水、刈割和施肥等環境因子和人類活動對土壤微生物群.落結構的影響，在從微觀到巨觀的幾個水平上闡明其機制，解釋溫帶草原土壤生態系統.對環境變化的回響、適應和反饋。
結題摘要
草原是地球陸地最主要的，但也是較為脆弱的一個生態系統。全世界草原的總面積約為2400萬平方公里。其中，我國草地有313萬平方公里，占我國國土面積的三分之一，是世界第三草地大國。由於氣候變化和人類干擾，我國草原面臨著植被退化、物種減少、水土流失、沙塵暴頻發等嚴重問題，給國民經濟和人民生活帶來巨大的挑戰，因此亟需對生態效應進行深入評估。依託中國科學院已有的野外實驗站平台，本項目主要在位於內蒙古的多倫恢復生態學研究站和青海省的海北草甸生態系統定位站開展了工作。我們多次在這些實驗站的長期定位實驗研究樣地里採集土壤樣品，研究放牧、降水、溫度和風蝕等環境因子對土壤生態系統的擾動。利用目前世界上最先進的Geochip晶片和高通量測序等宏基因組學技術，並結合其他現代環境生態學技術，識別了草原土壤微生物延海拔梯度分布的功能多樣性；發現微生物物種組成和功能基因對放牧、種植、降水、溫度和風蝕等環境因子的變化極為敏感，說明功能冗餘在野外自然環境中較少；發現DNA豐度與土壤異質呼吸、硝化潛勢、氧化亞氮排放存在顯著相關性，證明了這些微生物介導的功能過程在野外可以檢測出來，因此DNA可以用於表征土壤碳氮循環過程和碳氮組分變化。相關研究成果在SCI 期刊已發表論文10篇。並以本項目為契機成功在清華大學構建了功能基因晶片技術的實驗和數據分析體系。本項目的順利實施，為草原碳庫、氮庫和生物地球化學循環過程的模型構建、驗證和預測提供可靠的參數，同時為我國的國際氣候談判和草原生態系統的管理、資源合理利用和生態恢復提供必需的基礎科學數據。
