植物相关真菌在维护植物群落多样性、提升生产力和调节陆地生态系统的关键生态过程方面起着不可或缺的作用。深入了解自然环境中植物与真菌之间的β多样性形成模式及其群落构建机制,对于合理管理和调控真菌群落,从而优化生态系统功能并增强其稳定性至关重要。然而,我们对不同群落构建过程如何贡献于植物真菌组的β多样性格局,以及植物功能性状在真菌群落构建中具体发挥的作用机制的认识还不够充分。
针对这一研究空白,中国科学院植物研究所白文明研究组依托内蒙古多伦恢复生态学试验示范研究站的长期刈割平台,选择了9种优势多年生植物,探讨了与叶片和根系相关的真菌β多样性和群落构建过程,并将植物功能性状纳入分析,以评估它们对真菌群落构建的影响。研究发现,在共存植物之间,叶片和根系真菌β多样性的主要组成部分是物种更替,而嵌套效应的贡献较小。
进一步的研究显示,扩散限制而非环境选择,是导致共存植物间真菌群落结构差异的主要因素。尽管长期割草显著抑制了植物生长,但它并未改变物种更替和扩散限制在植物真菌组β多样性形成及群落构建中的主导地位。值得注意的是,植物功能性状的变化主要通过扩散限制来影响植物真菌组的群落结构。相比之下,植物性状变化对真菌物种生态位分化的影响在真菌群落组装中扮演的角色较为次要。这些研究成果为理解复杂植物群落中植物相关真菌的群落构建模式及植物-真菌互动机制提供了重要的科学依据。
该研究成果发表于国际学术期刊Journal of Ecology。植物所助理研究员白刃为该论文的第一作者,白文明研究员为通讯作者。澳大利亚墨尔本大学和中国科学院分子植物科学卓越创新中心的合作者参与了研究。该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划项目的资助。
天然草地植物真菌组的β多样性组分和构建过程:科学假说与研究发现