發(fā)布時(shí)間：2021-12-29 08:17

　　土壤線蟲是地下食物網(wǎng)的重要組成部分,在生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)中起著至關(guān)重要的作用。大量研究報(bào)道了肥力等土壤環(huán)境對(duì)土壤線蟲物種多樣性及各功能群多度的影響,而我們對(duì)土壤線蟲功能多樣性如何響應(yīng)土壤環(huán)境變化依然知之甚少。本研究以群落水平個(gè)體大小和個(gè)體大小多樣性表征土壤線蟲功能多樣性。在青藏高原高寒草甸選擇3個(gè)研究點(diǎn),調(diào)查和分析了不同生境（溝底平地、陰坡、陽(yáng)坡和山頂）土壤線蟲物種多樣性、各功能群多度和功能多樣性及其與土壤理化因子和植物多樣性的關(guān)系。結(jié)果表明:（1）土壤線蟲個(gè)體多度和物種多樣性在陽(yáng)坡最高,隨土壤pH值和土壤總磷增加而升高;而基于個(gè)體大小的土壤線蟲功能多樣性主要受土壤養(yǎng)分影響,隨土壤總氮和有機(jī)質(zhì)增加而增加,隨土壤總磷含量增加而減少;（2）食細(xì)菌和食真菌線蟲多度在溝底最高,植食與捕食雜食線蟲多度在山頂最低;除捕食雜食線蟲外,各功能群多度也主要隨土壤磷增加而升高;除食真菌線蟲外,各功能群多度隨植物物種豐富度的增加而減少。本研究強(qiáng)調(diào)了土壤線蟲物種和功能多樣性受不同土壤環(huán)境因子的影響,豐富了土壤線蟲多樣性研究的內(nèi)容,為理解高寒草甸土壤動(dòng)物多樣性形成、維持和變化提供了更廣闊的視角。 

【文章來(lái)源】：生物多樣性. 2020,28(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

3個(gè)研究點(diǎn)的4個(gè)生境中土壤理化因子與土壤線蟲多樣性(a)和土壤線蟲各功能群個(gè)體多度(b)的關(guān)系

大量的研究報(bào)道了土壤環(huán)境對(duì)土壤生物多樣性的影響,并且重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了土壤pH值在決定土壤微生物多樣性中的重要作用。本研究也發(fā)現(xiàn)在所測(cè)的土壤理化因子中,土壤pH值是影響線蟲物種多樣性的最主要因子,例如在pH值較高的陽(yáng)坡,線蟲豐富度和Shannon多樣性顯著高于其他生境。其最直接的原因可能是由于在pH值較高的陽(yáng)坡線蟲個(gè)體多度最高,高的個(gè)體多度從統(tǒng)計(jì)效應(yīng)可能增加物種多樣性。從生物學(xué)效應(yīng)上,在較濕潤(rùn)的青藏高原東部高寒草甸,土壤pH值較高的樣點(diǎn)中,土壤細(xì)菌(趙興鴿等,2020a)和真菌(趙興鴿等,2020b)的豐富度較高;為食細(xì)菌和食真菌土壤線蟲提供了更多的食物資源,增加了食細(xì)菌和食真菌土壤線蟲的數(shù)量,進(jìn)而通過(guò)上行效應(yīng)顯著增加了捕食雜食線蟲的數(shù)量。與地上食物網(wǎng)和物種多樣性關(guān)系一致,地下土壤線蟲多度和物種多樣性也主要取決于低營(yíng)養(yǎng)級(jí)線蟲的數(shù)量(Hooper et al,2000),食細(xì)菌和食真菌線蟲數(shù)量隨土壤pH值的增加而增加,導(dǎo)致土壤線蟲群落物種多樣性隨土壤pH值的增加。這一結(jié)果和推斷也與前人在其他生態(tài)系統(tǒng)中的研究相符。例如,Mulder等(2005)在草原中以及Wu等(2011)在海岸帶生態(tài)系統(tǒng)中,都發(fā)現(xiàn)pH值高的樣點(diǎn)土壤線蟲物種多樣性較高�；诖罅康氖┓蕦�(shí)驗(yàn)也表明,土壤pH值的降低可能通過(guò)顯著降低土壤細(xì)菌和真菌多樣性等,減少土壤線蟲多度和多樣性(Chen et al,2013)。為此,不難預(yù)測(cè),與其他區(qū)域類似(Blake et al,2007;Chen et al,2013),青藏高原高寒草甸土壤酸化可能會(huì)導(dǎo)致土壤線蟲物種多樣性減少。另外,雖然該地區(qū)降雨充分,但土壤pH值較高的生境和樣點(diǎn),土壤較為干燥,相對(duì)易形成較大的土壤團(tuán)聚體;利于保持土壤有機(jī)質(zhì)等資源,為土壤動(dòng)物提供更豐富的可利用資源,可能會(huì)促進(jìn)土壤微生物和線蟲的多度和多樣性增加(Jiang et al,2015)。土壤pH值也可能通過(guò)影響土壤酶活性、植物根系分泌物、凋落物分解等影響土壤線蟲的多度和物種多樣性(Sinsabaugh&Shah,2011),但在青藏高原草甸相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究很少。圖3 Bayes回歸估計(jì)土壤環(huán)境對(duì)土壤線蟲各功能群多度的影響。土壤理化因子和植物物種豐富度對(duì)各功能群多度的影響大小以回歸分析中的斜率分布估計(jì),其中95%置信區(qū)間不與零重疊表示影響顯著。

圖2 Bayes回歸估計(jì)土壤環(huán)境對(duì)土壤線蟲多樣性的影響。土壤理化因子和植物物種豐富度對(duì)線蟲多樣性的影響大小以回歸分析中的斜率分布估計(jì),其中95%置信區(qū)間不與零重疊表示影響顯著。關(guān)于土壤線蟲物種多樣性與植物多樣性的關(guān)系,當(dāng)前的研究結(jié)果十分復(fù)雜。既有研究表明植物多樣性通過(guò)增加土壤線蟲食物來(lái)源的多樣性,從而增加土壤線蟲多樣性(Hooper et al,2000;de Deyn&van der Putten,2005);也有理論和實(shí)驗(yàn)研究表明高的植物多樣性更易產(chǎn)生多樣的抑制化合物等,可能對(duì)線蟲產(chǎn)生更強(qiáng)的抑制作用(Sikora,1992;Sohlenius et al,2011)。本研究結(jié)果表明,雖然植物豐富度與食細(xì)菌和食真菌線蟲多度無(wú)顯著關(guān)系,但植食性線蟲、捕食雜食線蟲多度都隨植物豐富度的增加而減少。由于植食線蟲、捕食雜食線蟲多度在陰坡最高,而植物豐富度在溝底和陰坡較高于陽(yáng)坡和山頂,這種負(fù)相關(guān)并非是由于在某些生境中這些線蟲較少而植物物種豐富度較高所致,更有可能是樣點(diǎn)之間的差異引起,即無(wú)論生境如何,植物豐富度高的土壤中,植食線蟲以及捕食雜食線蟲數(shù)量較少。再者,由于放牧等影響,本研究點(diǎn)中植物豐富度和土壤有機(jī)質(zhì)等并不緊密相關(guān),即植物豐富度并非與土壤資源協(xié)變,從而和線蟲多度負(fù)相關(guān),更有可能是植物多樣性本身對(duì)線蟲多度和多樣性的抑制作用,這種抑制作用在與植物緊密相關(guān)的植食線蟲和更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的捕食雜食線蟲中更加顯著(Scherber et al,2010)。與其他控制實(shí)驗(yàn)類似,本調(diào)查實(shí)驗(yàn)也無(wú)法完全排除植物物種豐富度的作用與其他未知變量協(xié)變,通過(guò)影響土壤理化屬性、線蟲食物資源的數(shù)量和質(zhì)量等,間接影響土壤線蟲多度和豐富度(Sohlenius et al,2011;Wang et al,2019)。總之,植物多樣性本身是促進(jìn)還是抑制土壤線蟲多度和多樣性依然是值得深究的問(wèn)題,本研究提示高的植物多樣性更有可能抑制土壤線蟲多度和多樣性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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