BFS: 覆盖作物对土壤线虫食物网的后生影响:植物生态策略的影响

文摘   2024-11-12 10:00   北京  

文章题目:Afterlife effect of cover crops on soil nematode food web: Implications from the plant ecological strategy

期刊:Biology and Fertility of Soils

影响因子:5.1

发表时间:2022

参考文献:Zhang C, Xue J, Li N, et al. Afterlife effect of cover crops on soil nematode food web: Implications from the plant ecological strategy[J]. Biology and Fertility of Soils, 2022, 58(8): 937-947. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2024.105478

1.研究背景

l植物在长期进化过程中形成了不同的生态策略以获取有限资源,以适应环境变化,促进生存、生长和繁殖。植物经济谱(Plant Economic Spectrum, PES)框架从资源获取到资源保守的角度,帮助解释植物生长与生存之间的权衡。覆盖作物(cover crops)在休闲期间种植,被认为能再生多种土壤功能,不同覆盖作物的生产力和功能特征差异很大,选择特定覆盖作物和综合使用多种覆盖作物在再生农业中显示出高潜力。

2.研究目的

l该研究旨在采用基于性状的方法来理解覆盖作物纳入土壤后对土壤线虫食物网的影响,即植物的“后生命效应,及不同覆盖作物的生态策略和纳入率对土壤线虫食物网的影响。

3.科学问题    

l文章探讨了覆盖作物的保守性状是否会在高纳入率下增加线虫的丰度和食物网复杂性?与保守性状的覆盖作物相比,获取性状的覆盖作物是否在低纳入率下支持更低的线虫丰度和食物网复杂性?

4.实验材料与方法

         

 

实样本采集:试验土壤采集于中国江苏省如东县的土壤生态与功能研究站

l实验处理:田间试验包括 14 种覆盖作物物种处理、1 种冬小麦处理和 1 种无覆盖作物处理。共形成 16 个处理,并排列成具有 4 个重复的随机完整区组设计。选择两种覆盖作物:豆科的Astragalus sinicus L.(A. sinicus)和禾本科的Lolium multiflorum Lam(L. multiflorum),代表资源获取-保守光谱两端的两种生态策略。

l细菌、真菌群和非特异性微生物:磷脂脂肪酸分析。

l线虫:改良 Baermann漏斗法 。

l数据分析:统计分析均在 R 4.0.3 版(R Core Team 2020)中进行。使用“素食主义者”包进行了主成分分析 (PCA)。为了测试覆盖作物种类、掺入率及其相互作用对土壤理化性质、主要土壤微生物群、线虫总丰度和线虫生态指数的影响,通过“lme4”包(Bates 等人,2007 年)使用了广义线性混合模型 (GLMM),其中小区作为随机效应。

5.结果与讨论

l覆盖作物无论在何时都影响了土壤线虫食物网的丰度和组成。

lL. multiflorum支持更高的线虫丰度和更复杂的食物网,表现为更高的真菌食性/细菌食性比、捕食者/猎物比、成熟指数和结构指数,特别是在高纳入率下。A. sinicus比L. multiflorum提高了更多的资源可用性。    

l植物残体的数量和质量共同驱动土壤食物网结构,基于性状的框架有助于机械理解植物对土壤生态系统的后生命效应。

图1 第 4 周 (a) 和第 18 周 (b) 覆盖作物经济谱与线虫食物网复杂性和资源可用性之间的关系。误差线表示标准误差 (n = 4)。不同的颜色代表不同的掺入率;即,绿色和棕色分别对应于低掺入率和高掺入率。圆圈和正方形分别代表线虫食物网的复杂性和资源可用性。

         

 

   

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