生态模块在基于植物种类的植被恢复过程中，连接了土壤团聚体的稳定性、化学性质以及真菌群落之间的关系

《Environmental Microbiology Reports》：Ecological Modules Link Soil Aggregate Stability, Chemical Properties and Fungal Communities Under Plant Species-Based Revegetation

本研究通过种植11种本土草本植物，分析了其对土壤团粒稳定性和化学性质的影响，并利用共现网络分析揭示了真菌群落模块化响应与土壤参数的关联。结果表明，土壤pH、EC等化学性质调控共生型真菌模块，而团粒稳定性和化学性质共同影响致病型真菌模块，腐生型真菌模块则不受调控。该研究为退化土壤的精准修复提供了理论依据。

　　土壤退化是全球范围内日益关注的环境问题，它通常由过度开发、土地利用变化以及全球气候变化等多重因素共同作用导致。为了应对这一问题，许多地区尝试通过种植本土草地物种来恢复退化的土壤生态系统。然而，这种恢复措施的效果在很大程度上取决于所选的植物种类，因为不同植物的特性会通过影响土壤的理化性质和微生物群落结构，进而对土壤生态系统的恢复产生差异化的效应。因此，理解植物如何通过改变土壤的理化性质来调控微生物群落结构，成为生态修复研究中的一个关键课题。

在这一背景下，研究者们发现土壤真菌在土壤退化和恢复过程中扮演着至关重要的角色。它们不仅能够影响土壤的结构和稳定性，还能通过不同的营养获取方式对土壤生态系统产生深远的影响。土壤真菌通常分为三类：寄生性真菌（pathotroph）、腐生性真菌（saprotroph）和共生性真菌（symbiotroph）。这三类真菌分别通过不同的方式从环境中获取营养，因此它们对土壤理化性质的响应也存在显著差异。例如，当土壤中磷元素不足时，共生性真菌的丰度会下降，而寄生性真菌则可能增加，这表明土壤的营养状况在调控真菌群落组成方面具有重要作用。

在本研究中，研究人员在辽宁阜新蒙古族自治县的废弃农田上种植了11种本土草地植物，持续了两个生长季节，并分析了这些植物对土壤理化性质和真菌群落的影响。研究发现，这些植物在土壤化学性质和真菌群落结构上产生了显著的差异。土壤化学性质如pH值、电导率（EC）、总碳（TC）、总氮（TN）、铵态氮（NH??）、总磷（TP）、速效磷（AP）和速效钾（AK）等指标在不同植物之间存在显著变化。这些变化进一步影响了土壤的团聚体稳定性，即土壤团聚体的形成和保持能力，这在土壤微生物群落的组织和功能中具有重要作用。

研究还通过构建共现网络分析，揭示了植物如何通过土壤介导的营养路径来重塑真菌群落的结构。结果显示，土壤化学性质与共生性真菌主导的模块之间存在显著相关性，而土壤团聚体稳定性与化学性质均与寄生性真菌主导的模块相关。有趣的是，腐生性真菌主导的模块则与土壤团聚体稳定性和化学性质没有显著关联。这一发现表明，真菌的营养获取方式在决定其对土壤性质的响应中起到了关键作用。例如，共生性真菌更依赖于土壤中的营养供给，而寄生性真菌则可能在某些土壤条件下更容易占据优势。

通过进一步分析，研究人员发现土壤团聚体稳定性和化学性质对不同类型的真菌模块具有不同的影响。共生性真菌模块通常受到土壤化学性质的调控，而寄生性真菌模块则可能同时受到土壤团聚体稳定性和化学性质的影响。腐生性真菌模块则表现出对这两种土壤性质的独立性。这一结果说明，土壤性质的变化可能通过不同的机制影响真菌群落，而这些机制又可能与真菌的营养模式密切相关。

研究还指出，土壤团聚体的稳定性在短期内可能难以显著改变，这可能限制了其对真菌群落的直接影响。然而，土壤化学性质的变化则可能通过提供适宜的生长环境，促进某些真菌的增殖。例如，某些植物的种植可能显著提高土壤中磷和氮的含量，从而为寄生性真菌的生长创造有利条件。这表明，虽然土壤团聚体稳定性对真菌群落的影响有限，但土壤化学性质的变化仍然可以通过影响真菌的营养获取模式，间接改变其群落结构。

此外，研究还探讨了不同植物种类对土壤真菌群落的调控机制。例如，某些植物的种植可能显著提高土壤中共生性真菌的丰度，这可能与其促进土壤养分循环的能力有关。而另一些植物的种植则可能增加土壤中寄生性真菌的丰度，这可能与其对土壤化学性质的改变有关。这些发现不仅揭示了植物种类在土壤修复中的重要作用，还强调了土壤性质对真菌群落的调控能力。

从生态管理的角度来看，这些研究结果为本土草地植物的种植提供了新的视角。通过选择具有特定营养获取模式的植物，可以更有效地调控土壤真菌群落，从而促进土壤生态系统的恢复。例如，种植能够提高土壤中磷和氮含量的植物，可能有助于增强共生性真菌的丰度，从而改善土壤的养分状况。而种植能够提高土壤团聚体稳定性的植物，则可能有助于减少寄生性真菌对植物根系的侵害，从而提高植物的生长质量和产量。

此外，研究还指出，土壤真菌群落的模块化结构在揭示土壤性质与微生物之间的复杂关系方面具有重要意义。通过将真菌群落划分为不同的模块，研究人员能够更清晰地理解不同土壤性质如何影响特定的真菌群落。例如，某些模块可能更倾向于受到土壤化学性质的影响，而另一些模块则可能受到土壤团聚体稳定性的调控。这种模块化分析不仅有助于识别关键的真菌种类，还能够揭示它们在土壤生态系统中的功能角色。

值得注意的是，腐生性真菌在土壤生态系统中也扮演着重要角色。它们通过分解有机质和无机质，为其他生物提供营养，从而促进土壤的养分循环。然而，腐生性真菌的丰度似乎并不受土壤团聚体稳定性和化学性质的显著影响，这可能与其对植物来源有机质的依赖有关。因此，在土壤修复过程中，如何提高腐生性真菌的丰度，可能需要通过增加植物的有机质输入，例如通过种植能够产生丰富落叶和根系的植物。

总体而言，本研究揭示了植物种类对土壤性质和真菌群落的调控作用，强调了真菌的营养获取模式在这一过程中的重要性。研究结果表明，土壤性质的变化可能通过不同的机制影响真菌群落，而这些机制又可能与真菌的营养模式密切相关。因此，在进行土壤修复时，选择具有特定营养获取模式的植物，可能更有效地改善土壤生态系统。同时，研究还指出，腐生性真菌在土壤生态系统中的作用可能需要更多的关注，特别是在土壤修复过程中如何通过增加植物的有机质输入来促进其生长。

这些发现不仅为土壤修复提供了新的理论支持，也为实际的生态管理策略提供了指导。例如，在废弃农田的恢复过程中，可以优先选择那些能够显著提高土壤中磷和氮含量的植物，以促进共生性真菌的增殖，从而改善土壤的养分状况。同时，还需要关注土壤团聚体稳定性对寄生性真菌的影响，避免因土壤结构的变化而增加病害的发生率。此外，研究还建议，在进行土壤修复时，应结合土壤化学性质和团聚体稳定性，以实现更全面的生态恢复目标。

总之，本研究通过分析不同植物种类对土壤性质和真菌群落的影响，揭示了植物在土壤修复中的关键作用。同时，研究还强调了真菌的营养获取模式在这一过程中的重要性，为未来的土壤生态研究和管理提供了新的视角和理论依据。未来的研究可以进一步探讨不同植物种类对土壤微生物群落的长期影响，以及如何通过优化植物选择来实现更有效的土壤修复。