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在氣候變化與人類活動持續加劇的背景下,資源可用性的顯著變化正深刻影響外來植物的入侵過程。傳統觀點認為,資源增加能夠直接促進入侵。然而,越來越多的研究表明,資源變化不僅能直接影響植物,還會通過調控土壤微生物群落,形成持續存在的土壤遺留效應。但資源變化如何通過土壤遺留效應影響外來植物入侵,目前尚缺乏系統認識。
中國科學院武漢植物園入侵生態學團隊通過兩階段溫室控制實驗,系統探究了不同歷史養分條件下土壤真菌群落的變化特征及其對后續外來植物生長的影響。研究發現,養分水平(高營養或低營養)和添加方式(恒定添加或波動添加)對土壤真菌群落產生顯著的交互作用,由此形成的真菌遺留效應進一步改變后續外來植物的生長表現。在低養分條件下,與恒定添加相比,波動添加所產生的真菌遺留效應顯著抑制了外來植物的生物量積累;而在高養分條件下,不同添加方式的遺留效應無顯著差異。進一步分析表明,外來植物的生長響應與第一階段土壤中叢枝菌根真菌(AMF)的相對豐度和豐富度呈正相關,而與真菌病原菌的相關指標無顯著關聯。該研究強調,在預測全球變化背景下外來植物入侵風險時,需綜合考慮歷史資源變化及其引發的土壤遺留效應。研究成果不僅為理解外來植物入侵動態提供了新視角,也為基于土壤過程的生態管理策略,尤其是在養分貧瘠生態系統中的入侵風險評估與防控,提供了重要科學依據。
相關成果以“Interactions between nutrient levels and fluctuations shape soil fungal legacies and mediate non‐native plant growth”為題,發表在生態學期刊《Journal of Ecology》。中國科學院武漢植物園博士研究生秦文超為論文第一作者,黃偉研究員為通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃(2024YFF1307500)和國家自然科學基金(32301324、32301471)等項目的資助。
論文鏈接:https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.70279

圖1 兩階段植物—土壤反饋實驗示意圖

圖2 不同營養水平與添加方式產生的土壤真菌遺留效應對外來植物生長的影響
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