多年凍土區作為氣候變化的關鍵區域,其微小的變化都將對全球碳循環產生重大影響。隨著氣候變暖的加劇,多年凍土退化并進一步引發草地退化。土壤線蟲通過其在食物網中的相互作用以及自身特性,在土壤養分動態中發揮著關鍵作用。然而,在多年凍土區草地退化過程中,土壤線蟲群落對土壤養分的影響機制仍知之甚少。
針對這一科學問題,中國科學院西北高原生物研究所研究團隊,通過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程中,土壤線蟲營養群結構(食細菌線蟲、食真菌線蟲、植食性線蟲、雜食-捕食線蟲)的響應特征及其與土壤有機碳(SOC)、總氮(TN)的關聯機制。
研究發現,多年凍土區草地退化降低了土壤食細菌線蟲的相對豐度,但增加了食草線蟲和雜食-捕食線蟲的相對豐度,改變了線蟲營養類群的組成。進一步分析發現,線蟲營養類群通過驅動營養級聯反應以及影響植物生長,來影響SOC和TN。線蟲群落的變化能解釋SOC變異性的16.01%~17.49%以及TN變異性的10.28%~15.42%。這些線蟲影響相對于植物輸入而言是次要的,但它們仍突顯了線蟲群落在土壤養分循環中的重要性。
研究闡明了多年凍土區高寒草地退化過程中,土壤線蟲營養群的響應規律及其介導碳氮循環的生態機制,為理解凍土退化下的土壤碳氮動態變化提供了新視角,也為預測未來氣候變化下高寒草地土壤養分穩定性提供了參考。
10月25日,相關研究成果以Grassland degradation indirectly impacts soil carbon and nitrogen by altering nematode communities in permafrost area為題,發表在Applied Soil Ecology上。研究工作得到國家重點研發計劃、中國科學院“西部之光”人才培養計劃“交叉團隊”項目、第二次青藏高原綜合科學考察研究等的支持。
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