这种互作模式将影响热带森林生物多样性

• 2022-03-11 17:55:52 来源：中国科普网

中国科普网讯（陈洁 记者胡利娟）热带雨林仅占全球陆地面积的7%，却支撑着世界上三分之二的生物多样性，尽管高温多雨的气候特征为生物的生长繁殖创造了有利条件，但长时间淋溶和土壤酸化导致土壤养分相对于其他森林较匮乏，不利于植物生长。那么，热带雨林如何在土壤有效养分较低的情况下保持多物种共存？

3月10日，记者从中国林业科学研究院获悉，该院热带林业研究所生物多样性与生态服务研究团队经过研究发现，热带森林演替中“土壤细菌—真菌—植物”跨界网络的嵌套性与模块性和跨界物种互作模式，可以影响土壤养分有效性，从而调节植被多样性，这将为热带次生林植被恢复的微生物反馈调节机制做新的补充。相关研究成果于近日发表在《森林生态与管理》上。

土壤“细菌-真菌”跨界分子网络。图(a)(b)(c)展示了不同门类细菌、真菌群落相互关联形成的拓扑网络结构；图(d)(e)(f)展示了细菌、真菌在门水平的跨界互作模式，其中红色线条代表正向互作，蓝色线条代表负向互作。来源：研究团队提供

土壤微生物作为森林生态系统活跃的组成部分，在土壤养分循环、植物营养吸收等方面发挥着关键调节作用，但土壤微生物如何通过调节养分而促进植物物种共存尚不清楚。

该研究团队依托尖峰岭国家野外观测研究站建立的164个公里网格样地平台（每个样地面积625平方米，相邻样地间距约1公里），通过构建历史择伐和皆伐后次生林自然演替过程中，“细菌—真菌—植物”跨界分子网络，研究了土壤微生物与植物群落互作模式及其对物种多样性的影响。

研究发现，相较于原始林，择伐后次生林土壤“细菌—真菌”跨界网络中物种的负向互作比例增加，增强了微生物群落对养分的竞争关系，以及跨界微生物群落的生态位分化。同时，“植物—微生物”网络结构的嵌套性降低，表明跨界微生物群落生态位分化的加强促进了“植物—土壤微生物”互作模式的多样化，有利于植物根据土壤环境条件选择特定的微生物类群与之共生，促进多物种共存。

而皆伐后次生林土壤“细菌—真菌”跨界网络中物种的正向互作比例增加，增强了微生物群落对养分获取的协作关系，以及跨界微生物群落的均质化，导致植物难以从土壤中召集能与之共存的特定微生物类群。同时，“植物—微生物”网络结构的嵌套性和模块性增加，表明“植物—土壤微生物”互作模式的趋同化，不利于多物种共存。

土壤“植物—细菌”和“植物—真菌”跨界分子网络。来源：研究团队提供

此外，研究成果还从“土壤微生物—植物”互作模式的角度，阐明不同干扰方式对热带森林生物多样性的潜在影响，为热带退化森林生态修复关键技术研究提供了理论依据。

中国林科院热林所陈洁副研究员为第一作者，许涵研究员为通讯作者。研究得到国家自然科学基金和中国林科院优秀青年创新人才项目的资助。

标签： 土壤微生物 微生物群落 生物多样性

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