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原名：Can moisture affect temperature dependences of microbial growth and respiration?

译名：湿度会影响微生物生长和呼吸对温度的依赖性吗？

期刊：Soil Biology and Biochemistry

发表时间：2021.03

通讯作者：C. Cruz-Paredes

通讯作者单位：隆德大学生物系

实验设计

土壤样本取自瑞典北部阿比斯科研究站附近的亚北极白桦林，土壤为有机土。样本取自4个距离不小于10 m的随机分配样地，以获取研究系统内的空间变异性。土壤有机质(SOM)采用着火损失(LOI)法测量。土壤全碳(C)和全氮(N)采用Dumas干燃烧法，使用C/N 144元素分析仪进行分析。采用均质/离心技术，将3H-亮氨酸掺入细菌中，在0.5 g土壤中测量细菌生长。提取细菌中的亮氨酸含量作为细菌生长的代理指标。在0.5 g土壤中使用14C-醋酸酯转化为真菌特异性脂质麦角甾醇测定真菌生长。提取麦角甾醇中乙酸酯的加入量作为真菌生长的代理指标。为进行呼吸测量，将0.5 g的土壤称重到20毫升的玻璃小瓶中，用压缩空气净化并密封。通过配备甲烷化器和火焰电离检测器的气相色谱仪来测量二氧化碳。根据不同温度调整了培养时间，以确保C的使用水平相似。微生物CUE由微生物生长(细菌生长和真菌生长之和)除以微生物C碳使用量(呼吸和微生物生长之和)估算。微生物生长和呼吸对水分的依赖性采用下式模拟：

其中，y为过程速率，x为土壤湿度，a为所测过程受50% (IC50)抑制时的土壤湿度，c为WHC为50%时的最优过程速率，b为抑制率参数。为了发现温度对水分依赖是否有任何影响，估算了每种温度下细菌生长、真菌生长和呼吸的IC50值，并根据温度进行回归。根据公式(2)，使用Ratkowsky模型模拟微生物生长的温度依赖性：

在低于最佳温度时，呼吸速率可以使用简化的方程表示：

T为筛选温度(℃)，Tmin为最低温度。温度系数（Q10）是温度系数（Q10）随温度每10℃的变化而变化的速率。根据下式估算出Q10作为温度敏感性指标：

采用单因素方差分析，以10、20、30和50% WHC 4个水平的土壤湿度为因子，检验不同速率下Tmin、Topt、Tmax和Q10的差异。此外，当发现任何微生物速率存在显著差异时，进行线性回归，以检验湿度水平造成的系统差异。

结果