在阿尔卑斯山的湖中,微生物过程主导着DOM降解,而不是光化学效应
Qinqin You1, Hanyong Zeng2, Muhammad Ibrar2
1China-Croatia "Belt and Road" Joint Laboratory on Biodiversity and Ecosystem Services, Ecological Restoration and Biodiversity Conservation Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, Chengdu, 610041, China; School of Biological Sciences, University of Adelaide, South Australia, 5005, Australia.
微生物活动,而不是光,是分解石湖中的溶解有机物 (DOM) 的关键. 这一发现加深了我们对这些独特的水生生态系统中碳循环的理解.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 地质化学 地质化学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 湖是重要的无机碳汇,越来越多地被认为是稳定的有机碳储库.
- 在湖中控制有机碳稳定性和溶解有机物 (DOM) 降解的机制尚不清楚.
- 在DOM变化的光化学和微生物途径的相互作用需要进一步的表征.
研究的目的:
- 研究水和沉积物衍生的DOM在不同条件下的湖中的降解途径.
- 阐明光化学和微生物过程在塑造DOM组成和稳定性方面的作用.
- 了解DOM特征如何影响微生物群落和岩生态系统中的碳循环.
主要方法:
- 使用来自Jiuzhaigou岩石湖的水和沉积物DOM的受控实验.
- 仅使用光,仅使用微生物和联合光生物治疗的应用.
- 使用光谱,FT-ICR-MS和微生物高通量测序进行分析.
主要成果:
- 在光生物条件下,微生物活动是DOM降解的主要驱动因素,超过了光化学效应.
- 光化学过程将芳香化合物转化为异质形式,降低O/C和增加H/C比率.
- 微生物优先降解具有低O/C和高H/C比率的DOM;含和硫的DOM显示出更高的反应性.
- 高分子量DOM限制了微生物多样性,而高O/C DOM支持更复杂的微生物网络.
结论:
- 微生物降解是控制湖生态系统中DOM稳定的主要机制.
- DOM的组成,包括 heteroatom含量和分子量,显著影响其生物降解性和相关的微生物社区结构.
- 这项研究提供了有关碳循环的关键见解,以及在岩环境中有机碳储存库的稳定性.
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