基于QMEC分析的青藏高原不同类型冰川前缘地土壤微生物功能潜力

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：张洁洁,Anders Priemé,陈显轲,周汉昌,张沁唯,庄绪亮,秦翔,庄国强,马安周

单位：中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085,中国科学院大学中丹学院, 北京 101400,中国-丹麦科研教育中心, 北京 101400,Department of Biology, University of Copenhagen, Universitetsparken 15, DK-2100, Copenhagen, Denmark,Department of Biology, University of Copenhagen, Universitetsparken 15, DK-2100, Copenhagen, Denmark,Center for Permafrost (CENPERM), University of Copenhagen, Ø,ster Voldgade 10, DK-1350, Copenhagen, Denmark,中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085,中国科学院大学中丹学院, 北京 101400,中国-丹麦科研教育中心, 北京 101400,中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085,中国科学院大学资源与环境学院, 北京 101408,中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085,中国科学院大学资源与环境学院, 北京 101408,中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085,中国科学院青藏高原研究所, 北京 100101,中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室, 祁连山冰川与生态环境综合观测研究站, 兰州 730000,中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085,中国科学院大学资源与环境学院, 北京 101408,中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085,中国科学院大学资源与环境学院, 北京 101408

摘要：微生物通过多种功能代谢过程主导着因气候变暖裸露的冰川前缘地土壤元素的地球化学循环.以青藏高原的海洋型冰川、亚大陆型冰川和极大陆型冰川的前缘地土壤为研究对象,分析不同类型冰川前缘地土壤的微生物功能特征.依次选择玉龙冰川、天山乌鲁木齐1号冰川和老虎沟12号冰川作为三类冰川的典型代表,采用高通量功能基因芯片(QMEC)检测土壤微生物的功能基因特征.结果表明,在三类冰川前缘地土壤中,半纤维素降解基因和还原型乙酰辅酶A途径相关的碳固定基因丰度最高,三者主要的氮功能基因和氨化作用有关,磷、硫功能基因则主要与有机磷矿化过程和硫氧化过程相关.其中,水热条件较好的海洋型冰川的微生物功能基因的种类与丰度最高,其次为环境较为干燥的极大陆型冰川.三类冰川前缘地土壤的微生物功能基因结构的显著差异,证实了地理环境差异对微生物功能特征的影响,也为不同类型冰川前缘地土壤微生物的功能及其介导的元素地球化学循环研究提供了基础.

关键词：青藏高原|冰川类型|前缘地土壤|微生物功能基因|高通量功能基因芯片(QMEC),