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大气边界层顶上黄观测站夏季大气细菌、真菌和游离氨基酸的特征与影响因素

生物气溶胶,细菌,真菌,游离氨基酸,群落构建机制

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.11 地球系统中的生物气溶胶：气候、生态与健康效应

一次生物气溶胶粒子（PBAPs）由生物圈直接排放进入大气，可通过充当云凝结核与冰核，影响云和降水的形成过程，进而影响气候。为探究森林地区大气PBAPs的组成与丰度，进一步理解其在生物圈-大气圈相互作用中的角色，本研究于2022年夏季在中国科学院大气边界层顶生态环境上黄观测站采集大气总悬浮颗粒物（TSP）样品，利用超高效液相色谱-质谱联用分析游离氨基酸组成，利用高通量测序解析细菌与真菌的群落结构。结果表明：细菌以厚壁菌门（49.2%）和变形菌门（38.4%）为主；真菌群落主要由子囊菌门（>80%）和担子菌门构成。真菌共现网络较细菌更为稳定。细菌潜在功能以碳代谢（44.4%）和氮代谢（10.8%）为主，其中5.8%属于人类病原菌；真菌营养型以腐生型（38.0%）和病理-腐生-共生混合型（22.9%）为主。游离氨基酸中质量浓度较高的依次为Gly（30%）、L-Ala（15%）、L-(Gln+Lys)（14%）、L-Arg（10%）和L-Glu（8%）；疏水性氨基酸占比最低（约17.8%），亲水性与中性氨基酸分别约占41.4%和40.7%。真菌群落与相对湿度呈显著正相关，细菌群落则与气象参数无显著相关。细菌与真菌的群落组装均以随机性过程为主导（分别占81.7%和84.2%），其中漂移过程贡献最大（分别为49%与69%）。本研究系统揭示了我国东南地区森林大气PBAPs的组成特征及其影响因素，为深入认识生物气溶胶的气候与环境效应提供了数据支持。