Nutrient regulation of biological nitrogen fixation across the tropical western North Pacific.
Nutrient regulation of biological nitrogen fixation across the tropical western North Pacific.
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西北太平洋热带地区生物固氮的营养调节
DOI：
10.1126/sciadv.abl7564
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发表时间：
2022-02-04
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Shi D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wen Z;Browning TJ;Cai Y;Dai R;Zhang R;Du C;Jiang R;Lin W;Liu X;Cao Z;Hong H;Dai M;Shi D
固氮对于海洋的生物生产力至关重要，但对这一过程的明确机械控制仍然难以捉摸。在这里，我们调查的丰度，活动和整个热带西北太平洋固氮固氮菌的驱动程序。我们发现一个流域尺度的一致性固氮生物丰度和固氮率与铁：氮的供应比上层海洋。在增加供应比的阈值，丰富的nifH基因和N2固定率增加，磷酸盐浓度下降，生物测定实验证明的证据，N2固定开关从铁磷酸盐限制。在南中国海北方，供应比被假设为落在这一临界阈值和生物测定实验表明，铁和磷酸盐的colimitation。我们的研究结果提供了证据，铁：氮供应比例是最重要的因素，在调节整个热带海洋的N2固定的分布。铁氮比决定热带北太平洋N2固定的空间格局。
Nitrogen fixation is critical for the biological productivity of the ocean, but clear mechanistic controls on this process remain elusive. Here, we investigate the abundance, activity, and drivers of nitrogen-fixing diazotrophs across the tropical western North Pacific. We find a basin-scale coherence of diazotroph abundances and N2 fixation rates with the supply ratio of iron:nitrogen to the upper ocean. Across a threshold of increasing supply ratios, the abundance of nifH genes and N2 fixation rates increased, phosphate concentrations decreased, and bioassay experiments demonstrated evidence for N2 fixation switching from iron to phosphate limitation. In the northern South China Sea, supply ratios were hypothesized to fall around this critical threshold and bioassay experiments suggested colimitation by both iron and phosphate. Our results provide evidence for iron:nitrogen supply ratios being the most important factor in regulating the distribution of N2 fixation across the tropical ocean. Iron-to-nitrogen ratios determine spatial patterns in N2 fixation in the tropical North Pacific.
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DOI：
10.1073/pnas.1515641113
发表时间：
2016-04-19
影响因子：
11.1
作者：
Knapp, Angela N.;Casciotti, Karen L.;Capone, Douglas G.
通讯作者：
Capone, Douglas G.
影响因子：
4.9
作者：
Altabet, M. A.
通讯作者：
Altabet, M. A.
影响因子：
5.2
作者：
Chien, Chia-Te;Mackey, Katherine R. M.;Paytan, Adina
通讯作者：
Paytan, Adina
影响因子：
3
作者：
Lagerstroem, M. E.;Field, M. P.;Sherrell, R. M.
通讯作者：
Sherrell, R. M.
影响因子：
64.8
作者：
Browning, Thomas J.;Achterberg, Eric P.;Moore, C. Mark
通讯作者：
Moore, C. Mark