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水土保持与荒漠化防治研究团队从微生物功能基因视角破译城市化调控森林土壤温室气体排放机制

时间:2024-05-20    浏览次数:0

 预计到2050年,全球城市的居住人口将达到世界总人口的70%以上,不断增加的人口密度和城市扩张正在推动土地利用从自生态系统向城市景观的迅速转变,这个过程中城市温室气体的排放急剧增加。建设城市绿地(如森林公园、植物园)有助于减少温室气体(GHGs)排放和增加土壤碳固存,但关于城市化梯度对城市森林土壤GHGs排调控的潜在微生物过程的理解仍不清晰。


近日,澳门威斯尼斯wns、水土保持学院何功秀教授和及利讲师所在团队,与湖南省地质实验测试中心彭君研究员合作,借助宏基因组和16S扩增子等高通量测序技术,探究了长沙城市化梯度诱导的森林土壤温室气体排放增加背后的微生物调控关键过程,研究成果以“Urbanization-driven forest soil greenhouse gas emissions: Insights from the role of soil bacteria in carbon and nitrogen cycling using a metagenomic approach”为题发表在国际环境科学TOP期刊Science of the Total Environment(https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.171364)。


研究发现:1)城市森林的CH4CO2排放高于城郊的,城市中心(校园)的N2O排放显著高于植物园、磨盘山和石燕湖2)GHGs的变化与城市森林土壤细菌alpha多样性、相互作用和参与C、N循环进程的基因丰度密切相关;3)土壤pH和金属元素影响关键的细菌类群调控N2O排放,而重金属元素通过影响产甲烷菌和产甲烷营养细菌进而调控CH4排放。该研究结果表明以近自然和保护为基础的城市植物园可以为减少温室气体排放和城市化对人类健康的影响提供一个有效的途径。该研究对节约型城市规划和近自然的城市森林管建设的益处提供了新的见解,有助于通过调节核心细菌种群减少温室气体排放,支持未看不见的微生物世界和城市绿色可持续发展互联。


我院林学2020级博士李晶为第一作者,及利讲师和何功秀教授为通讯作者,该研究得到了中央财政林业林业科技推广示范资金项目、“十四五”国家重点研发计划项目、长沙市自然科学基金等项目的资助。

撰稿人:及利       审稿人:向左甫