Procena funkcije šumskih ekosistema zahteva duboko razumevanje mehanizama mineralizacije azota u zemljištu. Studija koju je sproveo tim istraživača bacila je svetlo na to kako geni za N-cikliranje tla pokreću mineralizaciju azota u tlu tokom pošumljavanja.
Nalazi, objavljeni u Soil Ecologi Letters, pružaju vredan uvid u odnos između mikrobnih zajednica u zemljištu, funkcionalnih gena i stope mineralizacije azota u zemljištu.
Istraživači su prikupili uzorke tla iz hronosekvencije Robinia pseudoacacia L (RP14, RP20, RP30 i RP45) u različitim fazama pošumljavanja, zajedno sa nagnutim poljoprivrednim zemljištem (FL) kao kontrolom. Analiza metagenomskog sekvenciranja otkrila je značajne promene u raznovrsnosti i sastavu mikrobnih zajednica zemljišta uključenih u N-cikliranje kako je pošumljavanje napredovalo. Utvrđeno je da pošumljavanje efikasno povećava raznovrsnost mikrobnih zajednica u tlu.
Da bi dalje istražili odnos između mikrobnih zajednica u tlu i mineralizacije azota, istraživači su sproveli eksperimente kulture u zatvorenom prostoru i analizirali korelacije.
Rezultati su pokazali značajno povećanje i stope nitrifikacije zemljišta (Rn) i stope mineralizacije azota u zemljištu (Rm) sa povećanjem starosti sastojine. Studija je takođe otkrila snažnu korelaciju između Rm zemljišta i mikrobne raznovrsnosti zemljišta, kao i obilja gena za N-cikliranje tla.
Koristeći analizu parcijalnog modeliranja putanje najmanjih kvadrata (PLS-PM), istraživači su otkrili da geni nitrifikacije i denitrifikacije imaju veći direktan uticaj na Rm tla nego na mikrobne zajednice u tlu. Ovo sugeriše da funkcionalni geni povezani sa kruženjem azota u zemljištu igraju ključnu ulogu u pokretanju mineralizacije azota u tlu tokom pošumljavanja.
Studija je sprovedena na visoravni Les, važnom regionu za pošumljavanje. Nalazi pružaju bolje razumevanje efekata mikroorganizama na stopu mineralizacije azota u zemljištu tokom pošumljavanja i nude novu teorijsku osnovu za procenu mehanizama mineralizacije azota zemljišta tokom sukcesije šuma.
„Ovi nalazi imaju važne implikacije za upravljanje šumama i obnovu ekosistema“, rekao je profesor Ren, glavni autor studije. „Razumevanjem uloge mikroba u tlu i funkcionalnih gena u mineralizaciji azota u tlu, možemo optimizovati prakse pošumljavanja i poboljšati ekološke funkcije šumskih ekosistema.
Istraživački tim se nada da će ovi nalazi doprineti razvoju održivijih i efikasnijih strategija gazdovanja šumama, posebno u regionima u kojima se pošumljavaju.
Uzimajući u obzir ulogu mikroba u zemljištu i funkcionalnih gena, projekti obnove šuma mogu se osmisliti tako da maksimiziraju koristi i za životnu sredinu i za društvo.
