旱地土壤中甲烷氧化細(xì)菌氧化甲烷是大氣甲烷重要的生物匯。此前研究表明，氣候、植被、土壤理化性質(zhì)和甲烷氧化細(xì)菌群落分布均會(huì)影響土壤甲烷氧化，但不同地區(qū)影響甲烷氧化潛勢(shì)的主要因素還不清楚。 中科院成都生物研究所李香真研究團(tuán)隊(duì)的寇涌蘋博士研究了中國內(nèi)蒙古、新疆和青藏高原草地土壤中甲烷氧化潛勢(shì)的影響因素，并在三個(gè)不同亞區(qū)域（內(nèi)蒙古、新疆和青藏高原）和區(qū)域尺度上綜合分析地理距離、環(huán)境因素（氣候、植被和土壤理化性質(zhì)）和甲烷氧化細(xì)菌群落分布對(duì)甲烷氧化潛勢(shì)的相對(duì)貢獻(xiàn)，找出不同亞區(qū)域和區(qū)域尺度上影響土壤甲烷氧化潛勢(shì)的關(guān)鍵因素并分析其影響機(jī)制。結(jié)果表明，相比地理距離，環(huán)境因素對(duì)甲烷氧化潛勢(shì)的解釋度最高，但影響甲烷氧化潛勢(shì)的關(guān)鍵環(huán)境因素具有尺度依賴性。在整個(gè)區(qū)域尺度上，土壤全氮是影響甲烷氧化潛勢(shì)的關(guān)鍵環(huán)境因素，其可以通過影響植物生長和甲烷氧化細(xì)菌群落分布來影響土壤甲烷氧化潛勢(shì)；在不同亞區(qū)域尺度上，影響內(nèi)蒙古草地土壤甲烷氧化潛勢(shì)的關(guān)鍵環(huán)境因素是土壤總有機(jī)碳和土壤質(zhì)地，影響新疆草地土壤甲烷氧化潛勢(shì)的關(guān)鍵環(huán)境因素是干旱度和年均溫度；影響青藏高原草地土壤甲烷氧化潛勢(shì)的關(guān)鍵環(huán)境因素是土壤總氮。研究結(jié)果有助于增加我們對(duì)不同區(qū)域甲烷氧化潛勢(shì)對(duì)全球氣候變化響應(yīng)的預(yù)測(cè)和理解。
該研究得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金和中國生物多樣性監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的資助，文章以"Scale-dependent key drivers controlling methane oxidation potential in Chinese grassland soils"為題發(fā)表在Soil Biology & Biochemistry (2017)上。
圖1不同亞區(qū)域和區(qū)域尺度上，影響土壤甲烷氧化潛勢(shì)的路徑模型分析
圖2 不同亞區(qū)域和區(qū)域尺度上，影響甲烷氧化潛勢(shì)的關(guān)鍵環(huán)境因素