我院湿地研究团队有关滨海湿地磷循环及其微生物机制的研究成果在Water Research和Global Change Biology上发表

发布者:孙杰 发布时间:2022-10-12 浏览次数:232

近日,我院湿地研究团队有关滨海湿地磷循环及其微生物机制的研究成果,以“Biogeochemical behavior of P in the soil and porewater of a low-salinity estuarine wetland: Availability, diffusion kinetics, and mobilization mechanism”和“Moderate salinity improves the availability of soil P by regulating P-cycling microbial communities in coastal wetlands”为题分别在线发表于国际学术期刊Water Research (IF=13.4)Global Change Biology (IF=13.2)上。胡敏杰副研究员为第一作者和通讯作者,仝川教授和西班牙CREAF-CSICJosep Peñuelas教授为共同通讯作者,福建师范大学为第一署名单位。该研究得到国家自然科学基金和福建省自然科学基金等项目的资助。

滨海河口湿地是介于陆-海交界地带的动态生态系统,由于地处潮间带,其对全球气候变化尤为敏感和脆弱。磷是所有生命体不可或缺的大量营养元素,在维持生态系统结构和功能方面扮演着至关重要的作用。全球气候变暖背景下,海平面的加速上升耦合河流径流量的减少,将导致滨海河口湿地(尤其是潮汐淡水湿地)的盐化(salinization),但目前关于土壤磷有效性、扩散动力学、再供给能力对盐度增加的响应及其微生物机制尚不清楚。该研究以我国亚热带闽江河口淡水和半咸水湿地为研究对象,通过原位定点观测与室内培养实验相结合,综合利用高分辨率DGT/HR-Peeper/DIFS技术以及宏基因组学技术,系统揭示了不同盐度条件下磷的界面迁移、动力学扩散、再供给能力及其微生物调控机制。

主要研究发现:(1)盐度的增加可以通过调节铁还原和硫酸盐还原过程改变河口湿地土壤磷的解吸速率和再供给能力,加速磷的再迁移和内源释放。(2)磷循环微生物群落通过促进土壤磷的溶解和矿化使土壤磷有效性对适度盐度增加产生积极响应;微生物群落和微生物介导的磷循环的变化可能是微生物适应盐度增加的生态位策略,这反过来有助于调控滨海湿地土壤功能和养分平衡。(3)相关发现拓宽了对于河口湿地土壤磷素有效性、迁移动力学及微生物调控机制的认识,有助于预测未来盐水入侵情景下滨海湿地磷循环机制及其动力学过程,从而丰富和完善地球系统养分循环模型。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118617

https://doi.org/10.1111/gcb.16465

1 盐度调控河口湿地土壤-水界面磷铁硫耦合循环及磷再迁移的概念机制

2 盐度增加对参与磷循环微生物功能基因相对丰度的影响

3 磷循环微生物群落与土壤磷有效性的关系