农田土壤生物多样性是维持土壤健康和促进绿色农业发展的基础,其对全球变化的响应十分敏感。伴随着人们对粮食需求的增加,高强度农业活动对土壤生物多样性的负面影响已经引起全社会的关注,但是较少的报道从进化角度指出农业活动对土壤生物的影响。
对于从事土壤生物研究的人员来说,最大的困难是无法从时间尺度上对生物的演化进行稳定而长期地跟踪研究。“系统发育对比分析”基于遗传模型,能够较好地反映历史事件、环境变化等对生物进化历程的影响。
本研究通过大尺度采样采集了中国大陆100多份土壤样本,利用分子生物学方法分析了土壤线虫群落的多样性和物种分化速率,通过“系统发育对比分析”模型比较了农田和林地两种生境中线虫群落水平物种分化速率。结果发现,亚热带地区林地的土壤线虫多样性显著高于农田,温带地区林地和农田中的土壤线虫多样性没有显著性差异;农田线虫群落水平物种分化速率在两个气候区域均显著高于林地。研究表明,农田中富集了更多的快速生长型线虫。该研究有助于完善农业活动对土壤生物多样性影响的全面认识;针对大尺度的研究有助于结合气候变化制定全球土壤生物多样性保护的策略;同时强调了在土壤生物研究中综合考虑系统发育理论的重要性。
该研究结果以Agricultural habitats are dominated by rapidly evolving nematodes revealed through phylogenetic comparative methods为题发表在Soil Biology & Biochemistry上。龚鑫博士,毕业硕士生朱慧敏、在读硕士生张静茹,陈小云、刘满强和胡锋教授,Stefan Geisen(瓦赫宁根大学)博士参与了该项工作。该工作同时受到国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家科技基础资源调查专项子课题等项目的资助。
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071721000559
点此下载全文 Agricultural habitats are dominated by rapidly evolving nematodes revealed through phylogenetic comparative methods