文章题目： Soil health is associated with higher primary productivity across Europe
期刊：Nature Ecology & Evolution
发表时间：2024
影响因子：13.9
参考文献：Romero F, Labouyrie M, Orgiazzi A, Ballabio C, Panagos P, Jones A, Tedersoo L, Bahram M, Guerra CA, Eisenhauer N, Tao D, Delgado-Baquerizo M, García-Palacios P, van der Heijden MGA. Soil health is associated with higher primary productivity across Europe. Nat Ecol Evol. 2024. 8(10):1847-1855. https://doi.org/10.1038/s41559-024-02511-8.
1.研究背景
l土壤健康是指土壤持续支持植物生产力和其他生态系统功能的能力，如养分循环、水过滤和气候调节。土壤健康包括土壤生物和非生物成分的相互作用，如有机碳含量和养分有效性，以及土壤生物的多样性
l健康土壤提供的可归因于土壤生物多样性的功能包括增强植物获取养分、改善土壤结构、土壤碳储存、保水能力和疾病控制
2.研究目的
l测试不同土地利用类型土壤健康与生产力之间的关系是否不同
3.科学问题
l欧洲的土壤健康是否与初级生产力呈正相关；哪些土壤变量最能解释初级生产力
4.室验方法
l基于来自27个国家的588个地点，评估欧洲三种主要的土地利用类型：林地（n = 185）、草地（n = 126）和农田（n = 277）。作为土壤健康的衡量指标，采用了由7个土壤特性组成的综合指数，包括土壤有机碳、磷含量、水分入渗势、微生物量、固氮细菌丰富度、菌根（丛枝和外生菌根）真菌丰富度和植物病害防治
l作为初级生产力的度量，使用了从588个采样点获得的遥感数据中获得的吸收光合有效辐射（FAPAR）的分数
5.结果与讨论
l农田和草地生产力的空间变异最好由土壤健康的各种因素来解释，包括土壤性质（如有机碳）和土壤微生物多样性。在林地中，温度是初级生产力的主要调节因素，尽管土壤健康的特定成分（例如，磷含量、有机质以及放线菌和变形菌的丰富度）也起作用。微生物多样性的各种组成部分可以作为初级生产力的相关预测因子，包括酸杆菌门、厚壁菌门、变形菌门和菌根真菌的丰富度
l草地生产力与土壤有机碳、变形杆菌和菌根真菌呈显著正相关。草原代表着巨大的碳汇，其中大部分以土壤有机碳的形式储存在地下。植物多样性通过提高地下生物量的碳输入和促进微生物坏死体对土壤有机碳储存的贡献来增加草地土壤有机碳储量。土壤有机碳与大陆尺度草原植物生产力呈正相关，表明土壤有机碳有利于碳储存，但对生产力也有积极影响。虽然在研究中没有区分死亡生物量和活生物量，但也发现了细菌丰富度/微生物生物量与草地生产力之间的正相关关系
l林地土壤健康值最高。在土壤健康的临界点之上，其他因素（气候）在解释初级生产力时可能会变得更加重要。农作物的寿命往往很短，依赖于养分的快速输送，与林地等不那么动态但更稳定的生态系统相比，它们可能更依赖于土壤健康
图1 本研究中使用的588个地点在欧洲大陆的地理分布
调查涵盖了三种主要的土地利用类型：林地（n = 185，紫色）、草地（n = 126，绿色）和农田（n = 277，黄色）
图2 土壤健康与初级生产力的关系
a、林地（W, n = 185）、草地（G, n = 126）、农田（C, n = 277）土壤健康指数。分组信息（箱线图上方字母）采用Kruskal-Wallis（双侧）秩次检验两两比较（不同字母表示P < 0.05）。卡方（χ2）提供了土地利用类型和自由度之间总体差异的估计。b、土壤健康指数与初级生产力的关系
