关于Conyza canadensis在重金属污染土壤中入侵的生态机制的见解

加拿大鬼针草在Cd/Pb共污染土壤中的入侵影响及阈值研究显示，土壤养分（TP、AP、AK、SOM）和细菌群落结构（Gemmatimonadota/Planctomycetota等关键类群）随入侵强度变化，当相对密度达38%（AK阈值）和48%（AP阈值）时出现突变，暗示正反馈机制促进其入侵。

　　

摘要

主要结论

土壤养分及相关细菌的变化表明，植物与土壤之间的正向反馈作用使Conyza canadensis能够定殖在受金属污染的土壤中。所确定的阈值可为在环境压力下进行有效的杂草管理提供指导。

摘要

外来植物的入侵会触发一种自我促进机制，这种机制通过影响土壤养分和微生物群落来促进其入侵。值得注意的是，入侵性植物Conyza canadensis（L.）Cronquist倾向于在受金属污染的区域定殖。本研究探讨了其逐步入侵如何影响镉（Cd）和铅（Pb）共污染土壤中的非生物和生物特性。通过改变C. canadensis与非入侵性植物Lactuca indica Linn.的相对密度来模拟不同的入侵阶段。随着入侵强度的增加，非生物和生物成分都发生了显著变化。随着C. canadensis的入侵程度增加，土壤中的总磷（TP）、有效磷（AP）、有效钾（AK）和土壤有机质（SOM）含量、土壤细菌群落结构以及植物根系中重金属的积累都发生了变化。与养分循环相关的关键细菌类群的相对丰度也发生了变化，例如Gemmaatimonadota和Planctomycetota门，以及Gemmaatimonadaceae、Burkholderiaceae、Micrococcaceae和Sphingomonadacee科。重要的是，当C. canadensis的入侵程度分别达到38%和48%时，通过AK和AP的不连续变化确定了养分急剧变化的临界阈值。这些养分阈值与参与养分循环的细菌类群（如Micrococcaceae（OTU68）和Solibacteraceae（OTU208）的相对丰度变化相吻合。土壤系统中非生物和生物成分的变化可能是促进Conyza canadensis》入侵性的关键功能特征。这些相互作用支持了Conyza canadensis在受重金属污染土壤中的生态动态和成功定殖，所确定的入侵阈值可为在环境压力下进行有效的杂草管理提供指导。

图形摘要