植物多样性对锑-砷污染地区土壤多功能性的连锁影响：微生物网络复杂性的关键作用

《Applied Soil Ecology》：Cascade effects of plant diversity on soil multifunctionality in antimony?arsenic contaminated sites: The pivotal role of microbial network complexity

植被多样性通过增强细菌多样性及复杂互作网络提升土壤多功能性，其效应在锑污染矿区不同土层中均显著且稳定。网络复杂性对土壤功能的贡献度高于微生物多样性本身，表明微生物互作网络在维持土壤功能稳定性中起核心作用。

　　土壤微生物群落是维持生态系统功能的重要组成部分，它们在污染物降解、枯枝落叶分解以及养分循环等过程中发挥着关键作用。然而，在金属采矿污染区域的植被恢复过程中，关于细菌和真菌演替对生态系统功能的具体贡献仍然知之甚少。为了更好地理解这一过程，本研究通过建立不同植物群落（草本单种群、草本混种群、灌木-草本混种群和乔木-灌木-草本混种群）来模拟采矿污染土壤中的演替阶段，并评估土壤多功能性、微生物多样性以及网络复杂性在两个土壤深度（0–10厘米和10–30厘米）下的关系。研究涉及17项指标，包括养分状况、碳-氮-磷循环和土壤结构稳定性。

研究结果表明，随着植物多样性增加，植被生产力提高，植物修复效率加快，同时土壤多功能性也得到改善，这种积极影响在不同土壤深度中均保持一致。细菌的α多样性，以及细菌-真菌网络的拓扑结构和复杂性，均随着植物多样性而增加，而真菌群落则表现出较慢的演替过程和更稳定的组成。土壤多功能性与细菌多样性及网络复杂性呈正相关，但网络复杂性与土壤多功能性的关系更为紧密，且解释了更多的变异。这些关系在排除了其他潜在干扰因素（如植物多样性、土壤深度和跨界微生物多样性）后依然稳健，这表明网络复杂性在维持土壤多功能性中起着至关重要的作用，而细菌多样性则通过网络相互作用间接影响土壤多功能性。

研究揭示了在金属采矿污染区域进行植被恢复时，植物多样性对土壤多功能性的积极促进作用，强调了微生物网络复杂性在维持土壤功能中的重要性。这一发现不仅有助于深入理解土壤生态系统的恢复机制，也为制定可持续的生态系统管理和修复策略提供了科学依据。通过提升植物多样性，可以更有效地增强土壤微生物的相互作用，从而改善土壤功能并促进生态系统的恢复。此外，研究还指出，尽管真菌在环境压力下表现出更强的适应能力和稳定性，但其对土壤多功能性的贡献相对有限，而细菌则在维持土壤多功能性方面发挥着更为直接的作用。这些结果强调了在采矿污染区域进行植被恢复时，应注重构建多样化的植物群落，以促进土壤微生物网络的复杂性，进而提升土壤的多功能性。