成都生物所在不同森林树种对土壤线虫群落的差异性影响研究中获进展
作者:刘佳
时间:2022-12-12
树木种类和功能类型对土壤养分含量具有显著的调控影响,并且考虑到土壤生物群落在土壤碳固存及养分矿化等方面的重要作用,不同树种对土壤养分的差异性影响很可能与土壤生物群落的间接介导作用密切相关。作为土壤生态系统中最重要的组成部分之一,土壤线虫可直接或间接参与有机物的分解和营养物质的矿化,然而,关于树种类型(如阔叶树和针叶树)是如何影响土壤线虫群落,进而影响土壤养分的,目前还尚不清楚。深入探讨阔叶树和针叶树对土壤线虫群落的差异性影响及其在森林演替不同阶段的变化,将有助于我们进一步了解森林土壤养分(尤其是土壤碳和氮)的封存潜力和机制。
基于此,本实验采集川西亚高山森林演替前、中、后期优势植物的根围土,并将其与灭菌迹地土混合作为盆栽土,分别种植亚高山森林两种典型阔叶树(白桦Betula platyphylla、红桦Betula albosinensis)和针叶树(粗枝云杉Picea asperata、岷江冷杉Abies faxoniana)幼苗,室内盆栽培养完成后收集盆栽土,测定土壤线虫群落结构及土壤养分含量。研究结果表明:1)阔叶树和针叶树对土壤线虫群落组成的影响具有显著差异,并且这种差异性影响与演替阶段相关,在演替早期土壤中阔叶树和针叶树对土壤线虫群落组成影响的差异性最大;2)相比阔叶树,针叶树在积累有益的食微生物线虫和捕杂食线虫以及抑制有害的植食线虫方面具有潜在优势;3)土壤线虫群落在不同树种调控土壤养分过程中起到了显著的介导作用,且该作用随演替而逐步减弱。本研究指出,不同树种可能通过调控不同演替阶段的土壤线虫群落来影响土壤养分,并且与阔叶树相比,针叶树下更多的食微生物线虫可能有助于促进土壤氮矿化,而土壤碳储量变化则可能更多地受到土壤新碳输入的限制。本研究深入探讨了阔叶树与针叶树在调节土壤线虫群落和土壤养分方面的各自优势,对指导亚高山森林生态系统管理具有重要意义。
相关成果以“Differences in the effects of broadleaf and coniferous trees on soil nematode communities and soil fertility across successional stages”为题,发表于Plant and Soil期刊。成都生物所博士后刘佳、博士研究生王晓胡为共同第一作者,刘庆研究员、赵文强副研究员为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金(31870607,41930645,31971637)、四川省应用基础研究项目(2022NSFSC1744,2022NSFSC1777)和中国科学院青年创新促进会(2019363)等项目的资助。
图1 阔叶树和针叶树对土壤线虫功能群丰度的影响及其在演替各阶段的变化
图2 基于PLS-PM分析树种类型和土壤线虫群落对土壤养分含量的影响