科研进展 | 氮沉降改变外来植物土壤遗留效应的机制

文摘   2024-05-14 13:36   山东  

导读

生物入侵是影响本地生态系统多样性和功能的重要威胁因素,严重制约着生态系统的可持续发展,对人类经济和全球环境带来重大负面影响。大量的研究表明入侵植物对生态系统的影响是持续的,即使采用人为手段去除或者杀灭入侵植物后,入侵植物对土壤的影响依然存在,能够明显影响后续本地植物的生长和存活,制约着入侵地的修复过程。山东大学生态学科郭卫华课题组以外来植物火炬树(Rhus typhina)为研究对象,分析了环境干扰,主要是氮沉降能够改变本地植物和火炬树对外来植物土壤遗留的适应机制,提出了未来对入侵地生态管理的应对措施,相关成果最近发表在生物多样性保护杂志NeoBiota。

研究方法

在外来植物火炬树的扩张地烟台蓁山进行野外土壤收集,在实验室进行技术分析后,按照一定比例混匀土壤,对外来植物火炬树自身和本地植物臭椿(Ailanthus altissima)进行单种和混种,并设置低中高三种氮沉降梯度的环境。在植物充分生长后,收集植物功能性状指标、土壤微生物数据以及土壤理化性质数据,探究氮沉降与种间竞争对外来和本地植物的土壤遗留的适应机制。

研究结果

氮沉降可以明显逆转土壤遗留对火炬树的影响。在低氮添加时,土壤遗留对后续火炬树的生长有着抑制作用,但是在高氮添加时,该影响变为促进作用,而且种间竞争过程加剧了这一作用。这可能是由于氮沉降改变了植物的株高生长和冠幅扩张,改变了土壤真菌与细菌生物量的比值,影响了微生物的群落稳定性。

作者与致谢

论文第一作者为山东大学2023届博士毕业生许振伟,共同通讯作者为山东大学郭卫华教授和青岛农业大学郭霄副教授,Hana Skálová、胡奕、王警锋和李明燕为论文共同作者。感谢山东大学已毕业本科生胡奕、贾志坤和贾坦同学在野外土壤收集中的贡献,感谢崔文浩、宋慧佳和高语霏同学对控制实验的贡献。论文受山东省重大创新工程项目(No. 2021CXGC010803)和国家自然科学基金(No. U22A20558; 32271588)资助。

原文信息

Xu Z, Guo X, Skálová H, Hu Y, Wang J, Li M, Guo W (2024) Shift in the effects of invasive soil legacy on subsequent native and invasive trees driven by nitrogen deposition. NeoBiota 93: 25-37.

本期责编:刘乐乐


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