近日,泥土生态团队在Nature Communications发表题为Nutrient-induced acidification modulates soil biodiversity-function relationships的研究论文巨乳 av女優,初度发现营养富集率领的泥土酸化不错沿着泥土微食品网调控泥土生态系统多功能性。
营养富集是最伏击的大家环境变化因子之一,但其怎样影响泥土生态系统结构与功能尚不明晰。泥土微生物和袖珍动物(如线虫和原机动物)构成了复杂的泥土微食品网,进而防守生态系统结构和多种生态系统功能(如营养轮回、凋落物解析和病害防控等;简称多功能性)(Bardgett & Van Der Putten 2014; Thakur & Geisen 2019; Delgado-Baquerizo et al. 2020)。如课题组前期研究标明,泥土微食品网结构(如能通顺谈和网罗复杂性)的变化是农田生态系统多功能性的主要影响身分(Liu et al. 2019; Hu et al. 2020; Wan et al. 2022)。关联词,以往绝大大宗研究汇注于筹商营养富集怎样径直影响泥土生物,或通过更变植物滋长转折影响泥土生物。而且,这些责任多汇注在单一营养级上(single trophic level),很少状貌跨营养级(multiple trophic level)互作颠倒功能后果。
营养富集不错通过三个潜在机制影响泥土生物种种性、微食品网结构和多功能性(图1):(1)促进植物滋长,增多有机碳输入,刺激微生物滋长,并通过捕食关系传递到微食品网高营养级;(2)更变泥土营养化学计量比,增多富营养型泥土生物对其他泥土生物的竞争上风,导致生态系统功能与泥土生物种种性解耦;(3)更变泥土理化环境,终点是引起泥土酸化,从而调控泥土生物种种性,和植物-微生物互作。尽管这三种机制可能单独或共同调控营养富集对泥土生物和功能的影响,它们对生态系统功能的相对孝顺尚不解确。
图 1 营养富集介导泥土生物种种性、微食品网多营养级交互从而影响泥土多功能性的3种潜在的机制
本研究运用位于青藏高原的永恒营养(氮磷)添加磨砺,探索了营养富集影响泥土生物种种性和多功能性的机制。测定了泥土理化性质,多个跨营养级的泥土生物种种性(细菌、真菌和线虫颠倒五个功能群),以及包括有机物解析、碳氮储量以及生态系统矜重性在内的14个生态系统功能,并通过平均值法和多阈值法计较了多功能性。发现营养富集增多了可运用的氮磷和植物开首碳,然则裁汰了泥土pH,并消弱了生物种种性和多功能性之间的关系。吞并结构方程模子进一步分析发现泥土酸化,而非碳和营养可运用性,是影响泥土生物种种性和种种性-功能关系的主要开上路分。何况,泥土pH的效应会沿着营养级级联高潮,影响多功能性(图2)。这些舍弃不仅评释了泥土酸化在诊治营养富集对泥土生物群落种种性和多功能性的影响方面进展着要津作用,而且为灵验的营养处罚和酸化缓解提供了表面依据。
图 2 营养富集影响泥土生物种种性和功能的道路的结构方程模子
泥土生态实践室后生研究员胡正锟博士为第一作家巨乳 av女優,刘满强讲授为通信作家;本实践室陈小云讲授、胡锋讲授、兰州大学杜国祯讲授、西班牙塞维利亚当然资源和农业生物研究所Manuel Delgado-Baquerizo讲授,法国国度农业研究所Nicolas Fanin讲授,好意思国佐治亚理工学院蒋林讲授和北卡州立大学胡水金讲授参与并率领了该项研究。该研究获取了国度当然科学基金(42077047, 32301434)、中央高校业务费(lzujbky-2022-ct04)、中国博后基金(2022M711657)等项计划共同资助。
参考文件
Bardgett, R.D. & Van Der Putten, W.H. (2014). Belowground biodiversity and ecosystem functioning. Nature, 515, 505–511.Delgado-Baquerizo, M., Reich, P.B., Trivedi, C., Eldridge, D.J., Abades, S., Alfaro, F.D., et al. (2020). Multiple elements of soil biodiversity drive ecosystem functions across biomes. Nat. Ecol. Evol., 4, 210–220.
一本大道香蕉大在线Hu, Z., Chen, X., Yao, J., Zhu, C., Zhu, J. & Liu, M. (2020). Plant-mediated effects of elevated CO2 and rice cultivars on soil carbon dynamics in a paddy soil. New Phytol., 225, 2368–2379.
Liu, T., Chen, X., Gong, X., Lubbers, I.M., Jiang, Y., Feng, W., et al. (2019). Earthworms Coordinate Soil Biota to Improve Multiple Ecosystem Functions. Curr. Biol., 29, 3420-3429.e5.
Thakur, M.P. & Geisen, S. (2019). Trophic Regulations of the Soil Microbiome. Trends Microbiol., 27, 771–780.
Wan, B., Liu, T., Gong, X., Zhang, Y., Li, C., Chen, X., et al. (2022). Energy flux across multitrophic levels drives ecosystem multifunctionality: Evidence from nematode food webs. Soil Biol. Biochem., 169, 108656.
原文纠合:https://doi.org/10.1038/s41467-024-47323-3
裁剪:胡正锟
雠校:吴 迪
审核:刘满强