近日,南京农业大学资环学院土壤生态学团队在Plant and Soil上在线发表题为“Roots with larger specific root length and C: N ratio sustain more complex rhizosphere nematode community”的研究论文。研究发现根系性状决定线虫群落结构和相互作用,比根长、碳氮比较高的根系提高了土壤线虫群落的复杂度。该发现为土壤生物多样性保护和生态系统多功能维持了提供新思路。
根系是连接地上和地下生态系统的桥梁,通过改变食物资源和生境条件影响根系相关生物。目前,大多数研究关注植物特性和土壤生物群落之间的关系,对于根系性状如何影响土壤线虫了解甚少。本研究探究了高强度集约化利用后农田红壤退化后,在退耕后自然恢复过程中先锋种植物狗尾巴、苍耳、杠板归和美洲商陆的根系性状与土壤线虫群落结构的关系。发现植食线虫的相对丰度与比根长、比根面积、根长密度和根碳氮比呈负相关,而自由生活线虫的相对丰度则与这些性状呈正相关。值得注意的是,较细且碳氮比更高的根系,通过增加高营养级线虫(捕杂食线虫)的相对丰度和提高线虫丰富度,促进了根际线虫群落的复杂度(图1)。由于前期本团队证实了线虫群落与生态系统多功能性密切联系,因此进一步明确了根系性状-土壤有机碳-根际生物和生态功能的关系,并将对多功能性的高低具有指示潜力。
图1. 退耕红壤草本植物根系性状和土壤线虫生态指数的关系(a);不同植物的根际线虫共生网络(b)。
土壤生态实验室硕士研究生张静茹为第一作者,刘满强教授为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金(42077047)及国家绿肥产业技术体系专项资金项目(CARS-22)等的资助。
论文链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-022-05465-7
编辑:徐晶晶
校对:徐莉
审核:刘满强