线虫是土壤中最丰富的多细胞动物,影响着陆地生态系统的关键过程和功能。森林覆盖了地球陆地表面大约30%的面积,提供了许多关键的生态系统服务;在不同的生物地理区域,气候条件和相关的生态系统特性有很大的不同。然而,人们对不同气候区森林土壤中的线虫丰度和多样性的驱动因素知之甚少。
河南大学土壤生物与生态地理研究团队与中国科学院地理科学与资源研究所,中国科学院空天信息创新研究院,以及瑞典农业大学等单位合作,系统分析了13个跨纬度梯度的森林生态系统的线虫群落、植被、土壤和气候条件,发现沿着温带到热带气候梯度,土壤有机碳含量在塑造线虫群落方面比气候或植被更重要。具体到给定气候区,线虫群落的驱动因子又有明显不同。温带森林的年平均温度和土壤总磷含量、暖温带森林的土壤pH值和热带森林的年平均降水量分别是影响对应气候区森林线虫群落的重要因素(图1)。
此外,该研究还发现不同气候区线虫和木本植物存在相似的α-多样性但不同的β-多样性模式,这表明植物多样性和土壤线虫多样性不一定完全耦合且二者的驱动因素和机制可能不同。对于那些线虫β-多样性较高的森林,增加取样面积可能会提高发现稀有物种的概率。因此,为了更好地了解土壤生物多样性分布的驱动因素,探索不同生态系统中土壤生物的“面积-多样性关系”至关重要。这意味着需要进行高分辨率的研究以预测如果气候条件超出土壤生物的适应范围,土壤功能如何变化。
该研究于2023年3月1日发表于《英国皇家学会会刊-B》,河南大学地理与环境学院邵元虎教授为文章的第一作者,傅声雷教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目和河南省创新型科技人才队伍建设工程项目的资助。
图1. 气候、植被和土壤因素在解释线虫丰度、生物量和多样性方面的相对重要性
服务号:生物多样性期刊
微信号:swdyx_wx
订阅号:生物多样性期刊之声
微信号:swdyx_wxdyh
中国专门报道生物多样性科学研究成果的学术期刊
网站:www.biodiversity-science.net
邮箱:biodiversity@ibcas.ac.cn