科研進(jìn)展
西北高原所海北站揭示多年凍土區草地退化對土壤線(xiàn)蟲(chóng)營(yíng)養類(lèi)群的影響及其對土壤碳氮庫的調控機制
多年凍土區作為氣候變化的關(guān)鍵區域,其微小的變化都將對全球碳循環(huán)產(chǎn)生重大影響。隨著(zhù)氣候變暖的加劇,多年凍土退化并進(jìn)一步引發(fā)草地退化。土壤線(xiàn)蟲(chóng)通過(guò)其在食物網(wǎng)中的相互作用以及自身特性,在土壤養分動(dòng)態(tài)中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。然而,在多年凍土區草地退化過(guò)程中,土壤線(xiàn)蟲(chóng)群落對土壤養分的影響機制仍知之甚少。
針對這一科學(xué)問(wèn)題,中國科學(xué)院西北高原生物研究所高寒生態(tài)系統與全球變化研究團隊通過(guò)在三江源國家公園多年凍土區連續兩年的定位研究,系統解析了多年凍土區草地退化過(guò)程中,土壤線(xiàn)蟲(chóng)營(yíng)養群結構 (食細菌線(xiàn)蟲(chóng)、食真菌線(xiàn)蟲(chóng)、植食性線(xiàn)蟲(chóng)、雜食-捕食線(xiàn)蟲(chóng)) 的響應特征及其與土壤有機碳(SOC)、總氮(TN)的關(guān)聯(lián)機制。
研究發(fā)現,多年凍土區草地退化降低了土壤食細菌線(xiàn)蟲(chóng)的相對豐度,但增加了食草線(xiàn)蟲(chóng)和雜食-捕食線(xiàn)蟲(chóng)的相對豐度,改變了線(xiàn)蟲(chóng)營(yíng)養類(lèi)群的組成。進(jìn)一步分析發(fā)現線(xiàn)蟲(chóng)營(yíng)養類(lèi)群通過(guò)不同的營(yíng)養級聯(lián)反應以及影響植物生長(cháng)來(lái)影響SOC和TN,線(xiàn)蟲(chóng)群落的變化能解釋SOC 變異性的 16.01% - 17.49% 以及 TN 變異性的 10.28% - 15.42%。盡管這些線(xiàn)蟲(chóng)影響相對于植物輸入而言是次要的,但它們仍突顯了線(xiàn)蟲(chóng)群落在土壤養分循環(huán)中的重要性。研究結果闡明了多年凍土區高寒草地退化過(guò)程中土壤線(xiàn)蟲(chóng)營(yíng)養群的響應規律及其介導碳氮循環(huán)的生態(tài)機制,為理解凍土退化下的土壤碳氮動(dòng)態(tài)變化提供了新視角,也為預測未來(lái)氣候變化下高寒草地土壤養分穩定性提供了一定參考。
該研究成果于2025年10月25日以?Grassland degradation indirectly impacts soil carbon and nitrogen by altering nematode communities in permafrost area?為題發(fā)表在土壤科學(xué)經(jīng)典期刊?Applied Soil Ecology?上(JCR Q1,IF=5.0)。已畢業(yè)碩士研究生劉坤和為第一作者,張振華研究員為通訊作者。四川師范大學(xué)胡宜剛教授、長(cháng)江源園區國家公園曲麻萊管理處生態(tài)保護站才旦和才仁求吉等參與了該研究。該研究得到科技部重點(diǎn)研發(fā)計劃項目、三江源國家公園聯(lián)合專(zhuān)項、西部之光-重點(diǎn)實(shí)驗室專(zhuān)項交叉團隊項目和第二次青藏高原科學(xué)考察項目的資助。
此外,高寒生態(tài)系統與全球變化研究團隊還通過(guò)meta分析手段闡明了青藏高原熱融滑塌對高寒草地土壤養分的影響機制,相關(guān)研究成果于2025年8月1日發(fā)表在經(jīng)典中文期刊《生態(tài)學(xué)報》上。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2025.106539
https://doi.org/10.20103/j.stxb.202412032965

圖1?多年凍土區草地退化對線(xiàn)蟲(chóng)營(yíng)養群的影響以及其改變SOC和TN的途徑

圖2?食細菌線(xiàn)蟲(chóng)與土壤養分的關(guān)系,食菌線(xiàn)蟲(chóng)與雜食性-捕食性線(xiàn)蟲(chóng)的關(guān)系

圖3?植物輸入與線(xiàn)蟲(chóng)營(yíng)養組對土壤養分變化的相對重要性




