土壤微生物在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳、氮循環(huán)中起著重要的作用，土壤微生物對全球變化的響應(yīng)直接影響著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。但是，人們尚并不清楚土壤微生物對氣候變暖或變冷的響應(yīng)過程和機制是什么。
中國科學(xué)院成都生物研究所李香真研究員課題組芮俊鵬博士與青藏高原研究所汪詩平研究員合作，在青藏高原利用土壤移植野外定位試驗，將海拔3200m的土體，移植到3400m、3600m、3800m，模擬氣候變冷的情況；同時將3800m的土體下移到3600m、3400m、3200m，模擬溫度提高的情景。利用高通量測序研究了土壤微生物類群、多樣性、及溫室氣體排放通量的變化。結(jié)果表明，土體移植2年后，土壤細(xì)菌群落與目的地海拔的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)越來越相似，與原來海拔處的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)差異越來越大。增溫使Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria 和Actinobacteria的相對豐度提高，而使Acidobacteria, Betaproteobacteria和Deltaproteobacteria的相對豐度降低。增溫與降溫對微生物群落結(jié)構(gòu)和主要菌群豐度的影響具有對稱性特征?？傮w來說，溫度提高或降低改變細(xì)菌群落的機制主要是通過“物種調(diào)整”（species sorting）完成的。 細(xì)菌群落的一些菌群豐度的變化與土壤N2O排放通量有很高的相關(guān)性，說明微生物的變化直接與地球生物化學(xué)過程相關(guān)。本研究使我們深入認(rèn)識了土壤細(xì)菌群落改變與氣候變化關(guān)系，為預(yù)測高原生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能對氣候變化的響應(yīng)提供了科學(xué)數(shù)據(jù)。
本研究的成果作為Spotlight文章，發(fā)表在美國微生物學(xué)會刊物 Applied and Environmental Microbiology.