争优 争先 争效|生态与资源工程学院土壤健康与调控团队在稻田土壤碳循环研究方向取得新进展

发布者:生态与资源工程学院发布时间:2023-11-17浏览次数:364

稻田是全球重要的CH4CO2排放和碳转化场所对全球气候变化和碳循环具有深远影响。目前虽已有大量有关水稻土CH4CO2排放量、溶解性有机碳转化的研究,但仍存在许多困惑亟待解决其中一个极具挑战性的问题便是稻田微生物聚集体,尤其光合生物膜,对碳循环的影响。光合生物膜(PBsphototrophic biofilms一种广泛存在于稻田水土界面由各种光养微生物和异养微生物组成的聚集体。虽然已有研究表明PBs在碳循环过程中起着至关重要的作用,然而PBs究竟如何影响稻田土壤碳循环尚不清楚。

生态与资源工程学院土壤健康与调控团队开展了稻田原位PBs生长对CH4CO2排放以及溶解有机质DOM转化的影响及机制的研究工作研究表明原位PBs生长使白天CH4排放量减少了约79%CO2排放量减少了约33%、增温潜势降低72%DOM降解率从30.4%降低16%。这些变化归因于原位PBs生长导致的氧气浓度以及渗透深度增加pH变化。共线性分析表明,DOM转化与产甲烷菌Methanosaeta、Mathanomassiliicoccus和Methanosarcina等的生长抑制,以及甲烷氧化菌Methylobacterium、Methylomultilis和Methylomonas等的生长促进具有显著相关性。研究揭示了原位PBs对稻田土壤CH4CO2排放以及DOM转化的影响及机制,有助于加深对稻田土壤碳循环的了解,为理解全球碳循环提供了新视角

研究结果以“Fate of carbon influenced by the in-situ growth of phototrophic biofilms at the soil–water interface of paddy soil”为题发表在国际期刊《Science of The Total Environment》(中科院一区TOP,IF=9.8)。我校生态与资源工程学院黄玲艳副教授为论文第一作者,广东工业大学袁勇教授为通讯作者,2003网站太阳集团为第一完成单位。

以上研究得到了国家自然科学基金(No. 42177270和42207340)、广东省自然科学基金卓越青年团队(No. 2023B1515040022)和广东省基础与应用基础研究基金项目(No. 2021A1515110918)资助和支持。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.168451