近日，清華大學環(huán)境學院周集中研究組發(fā)現(xiàn)了全球氣候變暖背景下森林土壤微生物多樣性受溫度調控的規(guī)律，即微生物也遵循生態(tài)代謝理論。該研究成果發(fā)表在近期《自然》出版社的綜合性子刊《自然·通訊》上。

全球性氣候變暖已經(jīng)對動植物多樣性產(chǎn)生了明顯的影響，但對微生物多樣性的影響尚未確定性的結論。生態(tài)代謝理論從反映化學反應速率的阿倫尼烏斯公式出發(fā)，預測升溫可加快物種代謝和分化，使得物種多樣性與環(huán)境溫度形成指數(shù)性上升關系。這一理論在動植物學研究中得到了證明，但對于微生物的適用性一直未能厘清。

溫度是大空間尺度上最重要的調控因素，其效應要強于學界普遍認可的土壤pH值的影響。與植物相比，微生物受溫度的調控稍弱，另外由于受土壤異質性的影響，在以往的實驗中也未能充分認識到土壤微生物多樣性的調控機制。此次，清華大學環(huán)境學院周集中課題組和美國科學院合作，利用高通量測序技術對北美大陸大范圍的森林土壤樣品進行了分析，發(fā)現(xiàn)森林土壤細菌、真菌、固氮菌等種群也遵循生態(tài)代謝理論。

這一發(fā)現(xiàn)具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。它不僅證明了生態(tài)代謝理論可以外延至環(huán)境微生物，說明了化學熱力學定律在物種進化中的重要作用，而且對于預測生態(tài)系統(tǒng)對氣候、環(huán)境擾動的響應和生態(tài)保護都具有重要的指導意義。