重点关注：如何利用微生物提高旱地土壤质量 应对气候压力

　　旱地约占地球陆地面积的45%，养活了38%的人口。气候变暖加速了旱地的土壤退化，美国国家科学基金会特别拨款，以加强了解各种微生物的气候抗性，改进微生物补救措施。这将有助于填补如何有效利用微生物以减轻气候快速变暖对土壤退化影响的空白。

　　

旱地遍布各大洲，约占地球陆地面积的45%，养活了38%的人口。在这些地区，降水少，蒸发率通常高，导致干旱或半干旱气候。由于水资源稀缺和植被稀疏，旱地对农业和人类居住提出了巨大的挑战。随着气候持续变暖，旱地正在迅速扩大。旱地面临的一个特别紧迫的问题是气候导致的土壤退化，它影响了地球上约33%的陆地表面。

旱地拥有独特的土壤微生物群落，其特征是由蓝藻(蓝绿藻)和真菌组成的生物外壳。这些重要的群落，类似于由苔藓、地衣、蓝藻和真菌形成的脆弱外壳，居住在土壤表面。它们在增强土壤稳定性、减少侵蚀、固氮和丰富土壤有机质方面发挥着重要作用，从而保持这些生态系统中土壤的健康和肥力。目前，对这些微生物对气候胁迫的生理抗性或单个物种的特定功能知之甚少。

为了加强对单个微生物的气候抗性的了解，并改进微生物修复以减少气候变化下的土壤退化，佛罗里达大西洋大学获得了美国国家科学基金会(NSF) 130万美元的资助。

该项目由Vanessa Moreira Camara Fernandes博士带头，是FAU Charles E. Schmidt 科学院的首席研究员和生物科学助理教授，将加深对微生物如何对气候条件作出反应、这些反应如何影响它们的社区和生态系统的功能、以及生态系统动力学如何反过来影响微生物对气候的反应等内容的认识。

研究活动将整合跨生物组织水平的知识，以提高气候变化下土壤健康预测的准确性，并发现能够最大限度地提高土壤健康对气候变化的抵抗力的微生物解决方案。作为该项目的一部分，他们将进行实验室实验以表征30种物种的耐热和脱水特性，并将研究其中8种物种抗性的分子机制。该项目将建立首个旱地微生物抗热抗旱生理综合数据集。通过基于性状的分析，研究人员将研究控制微生物对气候胁迫的总体原则，制定整合跨领域微生物群落(细菌和真菌)的规则，这些规则可能增强总体抗性，并设计适应气候变化的微生物群落，用于田间试验和逆转土壤退化。

Fernandes说:“旱地约占全球土壤有机碳的三分之一，并且在陆地生物群系中对年际碳通量贡献最大，对气候变化产生影响更大”“设计用于旱地恢复的微生物组合将检验我们的新假设，即细菌和真菌群落的结合将赋予土壤更强的抗热和抗旱能力，并恢复退化土壤的功能。”“我们对这项研究的潜力感到兴奋，该研究有望产生独特的预测和解决方案，旨在提高干旱地区对气候变化中土壤退化的适应能力。”“我们希望揭示高温和干旱如何改变生物外壳内的微生物相互作用，以及这些微生物群落如何影响它们自身对环境压力的抵抗力。”“利用温室生态系统，我们将控制高温和干旱条件，以优化能够承受气候压力的微生物组合。”“我们的实地实验将确定我们在实验室和模拟环境中所学到的东西是否可以应用于现实世界，创造出能够通过抵御高温和干旱来恢复土壤健康的微生物群落。”

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