藏族高原牦牛粪的降解动态与微生物过程

牦牛粪是维持藏族高原生态系统功能的碳（C）和营养物质循环的输入。牦牛粪是富含碳和营养物质的排泄物，有助于细菌群落的生长和代谢活动，因此预测细菌过程比真菌过程更可能负责牦牛粪的降解。设计了一项为期三年的牦牛粪降解实验，在牦牛放牧的高山牧场中研究粪便水分含量、化学和酶学特性以及细菌和真菌群落在降解过程中的变化，同时探索这些参数如何调节牦牛粪的降解。经过三年的分解，牦牛粪的质量减少了79%，大部分质量损失发生在前两年。纤维素聚合物，特别是纤维素和半纤维素，决定了牦牛粪的降解速率。粪便细菌群落的主要变化发生在降解的前两年，这与水分和可用底物（例如，溶解有机碳、溶解有机氮（N）、铵、硝酸盐和可用磷）变化密切相关。相比之下，粪便真菌群落在降解1.5到3年后才发生变化，这与底物总量（例如，总C和N）相关。与纤维素和半纤维素降解相关的变形菌、拟杆菌、厚壁菌、伞状菌和子囊菌的相对丰度，以及内纤维素酶、外纤维素酶、β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-木糖苷酶的活性在分解过程中减少。放线菌的相对丰度以及过氧化物酶和多酚氧化酶的活性与粪便木质素含量呈正相关。结构方程模型表明，粪便中木质纤维素的降解主要是细菌群落活动的结果。此外，水分是影响木质纤维素降解的最重要非生物因素，因为它可以直接影响粪便底物的可用性，从而最终影响细菌群落及其相关的酶活性。由于牦牛粪中木质纤维素的微生物降解与水分密切相关，预计未来降雨模式的任何变化都会影响该高山地区的牦牛粪降解。• 牦牛粪在藏族高原的碳和营养循环中起着重要作用 • 水分是调节牦牛粪降解的最重要因素 • 粪便细菌群落的变化主要由水分和易分解底物驱动 • 细菌在粪便木质纤维素降解中的贡献大于真菌