東北地理所在黑土區土壤線蟲多樣性和群落組裝研究中取得進展
土壤生態系統正面臨著日益嚴重的人類活動影響，特別是土地利用的集約化，直接影響土壤生物群落結構。土壤生物多樣性在維持土壤生態平衡和健康過程中起著重要的作用。因此，深入了解土地利用變化如何影響土壤生物多樣性，對于預測和保護土壤生態功能以及應對人類活動帶來的干擾至關重要。
東北地理與農業生態研究所土壤資源與利用學科組和農田分子生態學科組科研人員，以土壤線蟲為土壤指示生物，利用線蟲形態學鑒定方法結合高通量測序技術，研究了典型黑土帶農田和草地土壤線蟲多樣性差異、影響多樣性的主要環境因子，以及草地向農田轉化過程中土壤線蟲群落的組裝特征。研究結果表明，草地轉化為農田降低了線蟲α多樣性，改變了線蟲的β多樣性（圖1）。氣候因子和地理距離對土壤線蟲β多樣性具有顯著影響，而對α多樣性影響不顯著。溫度是土壤線蟲群落結構的主要氣候決定因子，降水量僅在農田土壤中對土壤線蟲β多樣性產生影響。隨機過程在土壤線蟲群落的組裝中起主導作用，但與草地土壤相比，農田土壤增加了線蟲群落組裝確定性過程的重要性（圖2）。本研究結果為中國黑土區土壤生物多樣性的保護和未來土地管理策略的制定提供重要信息。
圖1 農田（AS）和草地（NS）土壤中線蟲的α多樣性和β多樣性。通過形態學鑒定方法（MI）和高通量測序方法（HTS）獲得的物種豐富度（a，d）、香農多樣性（b，e）、功能多樣性（c，f）和非度量多維標度圖（g，h）。
圖2 農田土壤（AS）和草地土壤（NS）中線蟲群落組裝過程的影響因子。線蟲群落組裝過程對土地利用轉換的響應（a）。線蟲βNTI與溫度距離（b）、環境距離（c）和降水距離（d）之間的關系。
研究成果近期發表在國際期刊Agriculture Ecosystems & Environment上。潘鳳娟副研究員為論文第一作者，劉俊杰研究員和王光華研究員為論文共同通訊作者，隋躍宇研究員參與了本項工作。研究得到中國科學院戰略性先導科技專項（XDA28020201）、國家重點研發計劃項目（2022YFD1500200）和黑土區農業生態研究中心（2020ZKHT-20）等項目共同資助。
論文信息：Fengjuan Pan,Haidong Gu,Zhuxiu Liu,Yueyu Sui,Neil B. McLaughlin,Junjie Liu*,Guanghua Wang*. Land use and temperature shape the beta diversity of soil nematodes across the Mollisol zone in northeast China. Agriculture,Ecosystems & Environment,2024,373,109132.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2024.109132
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