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        青海省寒区恢复生态学重点实验室成立于2005年,实验室主任为周华坤研究员,2009年第1次评估获得优秀重点实验室称号,第2次评估于2013年8月29日结束。

        青海省寒区恢复生态学重点实验室的发展目标:立足生物多样性保护、全球变化及其效应、可持续发展等寒区生态学研究的前沿热点和青海省寒区退化生态系统恢复治理方面的科技需求,涵盖青海省寒区主要草地生态类型,服务国家宏观决策、促进区域可持续发展、提高区域农牧民科学生产的示范理念。青海省寒区恢复生态学重点实验室的研究内容:1、特有动植物种群的保育及生物多样性维持机制;2、高寒生态系统对全球气候变化的响应与适应;3、高寒草地生态系统退化机理与恢复技术;4、草地畜牧业生产模式及试验示范。

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青海省寒区恢复生态学重点实验室研究发现黄绿蜜环菌调节高寒草甸植物的生长并影响土壤代谢产物的积累

        青藏高原高寒草甸在亚洲乃至整个地球环境中都扮演着重要的角色,高寒草甸作为青藏高原最主要的植被类型,其生态过程为全球环境提供了多种生态维持功能,如在水土保持和植物多样性维持方面发挥作用,以及在全球碳循环中扮演"碳汇"的角色。然而,高寒草甸的高海拔、低温和缺氧条件使得这些生态系统容易受到过度放牧和气候变化的影响。植物与微生物的关系是生态系统的重要组成部分,为适应高寒的气候环境,高寒草甸已经发展进化出与微生物协同互惠的生存策略,以提高生产力和环境适应能力。黄绿蜜环菌(俗称"黄蘑菇")作为食用腐生生物真菌广泛生长于青藏高原高寒草甸上,极大地影响了土壤pH值、水分、质地和土壤的营养成分,同时也改变着土壤微生物群落。微生物可以通过分解土壤有机质,增加植物对氮(N)、磷(P)、钾(K)和微量元素的吸收,改善高寒草甸的土壤环境。然而,黄绿蜜环菌对高寒草甸植物生长和抗逆性的潜在生理和分子机制尚不清楚。因此,中科院西北高原生物研究所青海省寒区恢复生态学重点实验室与山西农业大学、青海师范大学等高原生态领域专家进行合作,展开了黄绿蜜环菌对两种常见的高寒草甸植物生长代谢的生理和分子机制研究。

        结果表明:黄绿蜜环菌增加了高寒草甸植物养分元素的积累,改善了地上部分组织的生长,但抑制了高寒草甸植物根系的生长。黄绿蜜环菌通过调节矮嵩草和蓝花棘豆对营养元素的吸收和积累以及重组碳/氮代谢,进而影响植物生长。代谢组学分析显示,黄绿蜜环菌能重组碳水化合物和氨基酸代谢,影响有机酸和类黄酮的水平,从而调节植物的生长以适应环境。总之,黄绿蜜环菌通过调节植物对养分的吸收和代谢促进地上部分的生长,这些发现有助于进一步阐明食用真菌对高寒草甸植被的影响。黄绿蜜环菌与植物之间、黄绿蜜环菌与其他土壤微生物之间以及植物之间均存在着复杂的竞争和相互作用,可能会导致植物体内代谢反应变量向相反的方向发展,其潜在的生理和分子机制需要进一步阐明。这些结果为黄绿蜜环菌调节青藏高原高寒草甸植物生长和环境适应过程中的生理和分子变化提供了新的认识。

图1 黄绿蜜环菌内外兰花棘豆叶和根的养分积累对比

图2 黄绿蜜环菌通过调节植物体内营养元素的积累和代谢谱来影响矮嵩草和兰花棘豆的生长。

        该研究结果于2020年9月以"Floccularia luteovirensmodulates the growth of alpine meadow plants and affects soil metabolite accumulation on the Qinghai-Tibet Plateau"为题在线发表在Top一区期刊《Plant and Soil》上(2018-2019年最新影响因子3.299)。青海省寒区恢复生态学重点实验室周华坤研究员为共同通讯作者。

        论文链接:https://doi.org/10.1007/s11104-020-04699-7。该研究得到了国家自然科学基金(31772383,31960268,41761107)、国家重点研发计划(2016YFC0501901)、第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0302)和青海省创新平台建设项目(2017-ZJ-Y20)等项目的资助。

 

 

 

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[1] Yuanyuan Li, Shikui Dong*, Shiliang Liu, Huakun Zhou, Qingzhu Gao, Guangmin Cao, Xuexia Wang, Xukun Su, Yong Zhang, Lin Tang, Haidi Zhao, Xiaoyu Wu  Effects of Seasonal changes of CO2, CH4 and N2O fluxes in different types of alpine grassland in the Qinghai-Tibetan Plateau of China Soil Biology & Biochemistry 80 (2015) 306-314
[2] 魏 晴 周华坤 姚步青 王文颖  刘泽华  赵新全  矮嵩草草甸氮素利用率对养分添加与冬季增雪的短期响应 生态学杂志 2015,34(2):491-496(通讯作者)
[3] 杨月娟 周华坤 姚步青 王文颖 董世魁 余欣超 赵新全  张 灏    长期模拟增温对矮嵩草草甸土壤理化性质与植物化学成分的影响    生态学杂志 2015,34(3):781-789(通讯作者)
[4] 余欣超, 姚步青, 周华坤, 金艳霞, 杨月娟, 王文颖, 董世魁, 赵新全   青藏高原两种高寒草甸地下生物量及其碳分配对长期增温的响应差异    科学通报, 2015, 60(4): 379-388 | doi: 10.1360/N972014-00473 (通讯作者)
[5] 汪新川,周华坤,雷占兰 青海牧区8种矮禾草生产经济性状品比试验  黑龙江畜牧兽医 2015 ,471期,101-103,107(通讯作者)
[6] 杨月娟,张灏,周华坤,叶鑫,姚步青,张春辉,马真,赵新全.青藏高原高寒草甸花期物候和群落结构对氮、磷、钾添加的短期响应.草业学报,2015,24(8):24(8):35-43.(通讯作者)
[7] 陈俊, 周华坤,安田泰辅,山村靖夫,唐艳鸿,崛良通,盐见正卫  小面积区域的植物种数世界之最----来自中国青海的高山草地植物调查   畜产研究 2015,69(8):697-703(In Japanese)
[8] 杨月娟,张 灏,周华坤,王文颖,殷恒霞,姚步青,赵新全   盐胁迫对高寒草地牧草老芒麦幼苗生理指标的影响  西北农业学报 2015,24(7):156-162(通讯作者)
[9] 赵艳艳, 周华坤, 姚步青, 王文颖, 董世魁, 赵新全  长期增温对高寒草甸植物群落和土壤养分的影响 草地学报 2015 ,23 (4): 665-671(通讯作者) 

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