相對于大型動植物和水生微生物，陸生微生物的化學(xué)計量學(xué)研究相對較少，而在種水平的化學(xué)計量學(xué)研究更少，原因在于生物量的難于獲得。陸生微生物化學(xué)計量學(xué)特征是否具有典型的地理變異？驅(qū)動這些變異的主要環(huán)境因素是哪些？陸生微生物化學(xué)計量學(xué)特征是否遵循高等植物的“限制性元素穩(wěn)定學(xué)說”？這些科學(xué)問題引起了微生物生態(tài)學(xué)家的關(guān)注。
 

　　中國科學(xué)院武漢植物園系統(tǒng)生態(tài)學(xué)科組研究團隊以普通念珠藻為研究對象，克服了單個物種單個樣本生物量不足的難題。在區(qū)域尺度選擇33個樣點，分別測定大量元素(N、Ca、K、Fe、P)、微量元素(Mn、Zn、Cu、Co、Se)和重金屬(Pb、Cr、As、Cd、Hg)含量，收集調(diào)查地理信息、氣候信息、土壤礦質(zhì)元素含量和大氣干濕沉降礦質(zhì)元素含量，運用相關(guān)和多元回歸分析探究化學(xué)計量學(xué)特征和不同環(huán)境因素的關(guān)系，利用化學(xué)計量學(xué)方法探索土壤微生物的適應(yīng)機理。
 

　　結(jié)果表明，在15種礦質(zhì)元素中，5種(P、Cu、Zn、Co、Pb)呈現(xiàn)顯著的地理變異，它們的含量隨著距離赤道距離的增加而增加，隨著距離本初子午線距離的增加而降低。年平均降雨量和年平均氣溫可以解釋所有變異。不同元素的變異系數(shù)和它們的實際檢測含量以及生理需求量無顯著相關(guān)，說明土壤微生物可能不支持高等植物的“限制性元素的穩(wěn)定性學(xué)說”。研究推測這種隨著低溫和干旱富集礦質(zhì)元素的特征可能是土壤微生物適應(yīng)低溫和干旱的新機理。
 

　　相關(guān)研究成果以Geographical Variability of Mineral Elements and Stability of Restrictive Mineral Elements in Terrestrial Cyanobacteria Across Gradients of Climate, Soil, and Atmospheric Wet Deposition Mineral Concentration為題，發(fā)表在Frontiers in Microbiology上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金的資助。