中国水稻土壤古菌膜脂iGDGTs的分布特征及其环境意义

冯雪晴; 谭严; 贾明敏; 冯俊俊; 薛建涛

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202404015

武汉工程大学学报 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (6) : 634 -640+705. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202404015

中国水稻土壤古菌膜脂iGDGTs的分布特征及其环境意义

冯雪晴, 谭严, 贾明敏, 冯俊俊, 薛建涛

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摘要

微生物膜脂甘油二烷基甘油四醚化合物（GDGTs）对环境变化高度敏感，能够有效记录环境因子的波动，因而被广泛应用为全球变化研究的代用指标。基于这一特性，本研究系统调查了中国36个不同区域水稻土壤中的古菌来源iGDGTs的组成特征。结果表明：水稻土壤中iGDGTs的分布在区域与全国尺度上均存在显著差异。其中，GDGT-2与GDGT-3与环境因子的相关性较强，iGDGTs的相对丰度主要受有机碳（TOC）、总氮（TN）含量以及土壤pH的共同调控。在淹水条件下，iGDGTs的生物来源受到干扰，伴随土壤pH降低，厌氧环境中温室气体的大量释放导致土壤C、N含量下降。这一过程表现为GDGT-2与GDGT-3含量升高，进而引起TEX₈₆值增加。同时，奇古菌门的氨氧化古菌受到抑制，由于Crenarchaeol的含量减少导致BIT值升高。而其他指标，如R_i/b与GDGT-0/Crenarchaeol，则主要受土壤含水量的影响。