文章题目：An integrated fast–slow plant and nematode economics spectrum predicts soil organic carbon dynamics during natural restoration
期刊：New Phytologist
影响因子：8.3
发表时间：2024
参考文献：Zhang, C., Zhu, T., Nielsen, U.N., Wright, I.J., Li, N., Chen, X. and Liu, M. (2024), An integrated fast–slow plant and nematode economics spectrum predicts soil organic carbon dynamics during natural restoration. New Phytol. https://doi.org/10.1111/nph.2016
1.研究背景
随着全球气候变化和人类活动的加剧，许多生态系统面临碳（C）损失和关键生态系统服务功能的丧失。提高土壤碳含量以恢复多种生态系统服务已成为生态学中的一个核心和长期主题。土壤有机碳（SOC）储存是最大的陆地碳库，来源于土壤的总碳输入，包括初级生产力、根分泌物和有机物质。自然恢复是全球范围内广泛实施的恢复策略之一，不仅支持生物多样性保护，还重建了地上和地下的碳库。然而，自然和功能良好的生态系统的恢复是一个长期过程，依赖于群落不同组分之间的相互作用。许多恢复项目旨在通过分类中心的视角增加碳库，例如基于群落多样性或目标物种的丰富度。但是，有证据表明，通过恢复努力实现目标群落组成和恢复本地物种的自我维持种群可能是一个漫长的过程，可能永远无法实现，这是由于在新条件下的环境过滤和生物相互作用。因此，恢复自然生态系统的功能和属性需要补充的理论框架，而不仅仅是关注可能在复杂世界中无法生存的功能群。
2.研究目的
本研究旨在探索植物和线虫特征的综合考虑是否能比单独考虑植物或线虫特征更好地解释土壤有机碳（SOC）动态。研究假设植物和线虫特征在恢复生态系统发展过程中的协调关系可以作为监测和评估恢复轨迹的有价值工具，从而为恢复提供基于自然的解决方案（NbS）
3.科学假设
1)植物和线虫的性状会以协调的方式发生变化。处于先驱阶段的植物和线虫会表现出更明显的“快”策略，而处于相对稳定的顶极阶段的植物和线虫则会表现出更明显的“慢”策略。。
2)联合考虑植物和线虫的性状-综合快慢植物和线虫的性状谱-将比单独考虑两组中任何一组的性状谱更能解释SOC的变化。
4.实验材料与方法
研究地点：中国云南省的大围山国家自然保护区。
实验设计：采用空间替代时间的方法，研究了农业废弃地自然恢复的年龄系列，包括先锋、早期、中期和顶极阶段。
野外采样：在2020年8月进行，每个阶段设立了四个实验地块，记录了每个树木的高度和胸径（DBH），草本植物则测量物种覆盖度、数量、平均高度和最大高度。
功能性状分析：测量了反映植物经济谱（PES）的九个植物性状，以及反映线虫经济谱（NES）的线虫性状，包括长度、直径和特定线虫生物量（SNB）。
土壤微生物特征：使用18O-H2O示踪法确定土壤微生物碳利用效率（CUE），通过磷脂脂肪酸（PLFAs）分析确定微生物生物量。
土壤有机碳：使用元素分析仪分析土壤有机碳含量。
统计分析：使用R软件进行数据分析，包括方差分析（ANOVA）、主成分分析（PCA）、随机森林分析（RFs）、VPA分析和结构方程模型（SEM）。
5.结果与讨论
1）植物和线虫性状在不同的恢复阶段有显著差异，先锋阶段的性状与快速策略相关，而顶级阶段的性状与慢速策略相关。
2）植物和线虫特征沿着从快速到慢速的轴协同变化，这与PES和NES中确定的快速-慢速权衡一致。
3）综合考虑植物和线虫特征的快速-慢速特征谱是SOC的最佳预测因子，通过调节微生物特征（如微生物CUE和微生物生物量）来影响SOC。
4）结构方程模型（SEM）显示，植物和线虫的快速-慢速特征谱直接和/或间接通过微生物特征调节SOC。
5）研究结果强调了植物-线虫特征协调在调节生态系统碳循环中的关键作用，并突出了在全球化变化情景下将地下特征纳入生物地球化学循环的重要性。
Fig. 1（a）植物和土壤线虫组合的恢复轨迹概念图表明，植物和线虫的生态策略从以快速策略为特征的先锋阶段发展到以较慢策略为特征的顶极阶段。地下图标代表线虫，每个图标的大小表示体型的变化。（b）植物-线虫协调与土壤有机碳（SOC）之间预期联系的先验模型。植物和线虫性状在快-慢经济谱中表现出协调变化（1）（Wardle et al., 2004; Zhang et al., 2024）。植物和线虫的综合快慢经济谱通过塑造微生物性状间接影响SOC动力学 （2-4）（Wanet al., 2022; Kane et al., 2023 年）并直接驱动SOC动力学 （4）（Sobral et al., 2023; Zhang et al., 2024）。NES，线虫经济学谱；PES，植物经济学光谱。
