三种不同外来树种的生物入侵对土壤微生物群落的影响相似：它们增加了病原体和分解者的数量，但减少了与根部共生的内生菌的数量

《Soil Advances》：Biological invasions of three different alien tree species has comparable influence in soil mycobiome: increase the abundance of pathogens, and decomposers, but decrease root-associated endophytic symbionts

本研究分析了欧洲入侵树种Robinia pseudoacacia、Prunus serotina和Quercus rubra对森林土壤真菌群落的影响。通过81个样地ITS2测序发现，入侵树种减少根内生真菌丰度并增加病原真菌比例，不同树种影响相似，但Robinia显著改变土壤氮含量，需进一步探究其生态危害。

　　本研究聚焦于三种入侵性树种对欧洲森林生态系统土壤真菌群落的影响，这些树种分别是Robinia pseudoacacia（北美黑胡桃）、Prunus serotina（北美红枫）和Quercus rubra（北美红橡）。研究团队通过分析波兰中部和西部地区81个研究站点的土壤样本，探讨了这些树种如何改变土壤真菌群落的结构、组成以及功能特征。研究结果显示，尽管这些树种在生态系统中的分布密度不同，但它们对土壤真菌群落的影响呈现出相似的模式，尤其在减少根内生真菌的相对丰度和增加病原真菌的相对丰度方面。此外，研究还发现，分解者（saprotrophs）在面对入侵树种时，其反应并不明显，且没有表现出负面变化。这表明土壤真菌群落的响应可能更多地与入侵树种的特性有关，而非其在生态系统中的密度。

土壤真菌群落作为森林生态系统的重要组成部分，在维持生态系统的正常运转方面发挥着关键作用。它们不仅参与有机物的分解，还影响土壤养分循环和微生物群落的构建。根据研究，土壤真菌可以分为几个主要的营养功能类群，包括分解者、病原菌和内生菌。分解者在枯枝落叶的分解和腐殖质的形成中起着重要作用，它们通过分泌特定的酶来分解植物和动物遗体中的复杂化合物，如纤维素、木质素、几丁质和角蛋白。病原菌则在植物疾病的发生中扮演重要角色，同时也限制了昆虫和其他病原体的分布，从而在本地生态系统中起到调控和保护的作用。内生菌则通过提供水分和矿物质，以及增强植物对病原体和不利环境条件（如洪水和干旱）的抵抗力，帮助植物适应环境。

然而，入侵性树种对这些土壤真菌群落的影响仍然存在诸多未知。尽管已有研究探讨了某些入侵树种对土壤真菌的影响，但这些研究往往集中在Pinus（松树）等在干旱或半干旱地区入侵的树种上，主要分布在南半球。因此，这些数据不能直接应用于欧洲森林生态系统。欧洲的入侵性树种通常是在森林环境中生长，与本地树种竞争资源，改变生态系统结构。然而，入侵性树种与其根部共生菌的共同入侵在欧洲并不常见，这与南半球的情况形成了对比。

在欧洲，Robinia pseudoacacia被广泛认为是最常见的入侵性树种之一。其对土壤真菌群落的影响尤为显著，特别是在土壤氮、钾和钙含量方面。随着Robinia林地的扩张，土壤微生物群落的组成和结构发生了显著变化，这可能对生态系统的可持续性造成影响。研究还发现，Robinia的入侵可能导致本地真菌群落的减少，同时也改变了土壤的养分状况和微生物多样性。相比之下，Prunus serotina和Quercus rubra对土壤真菌的影响则相对较小，尽管它们在某些方面也对生态系统造成了改变，如Prunus serotina通过释放某些物质影响了下层植被的生长，而Quercus rubra则对本地草本植物的多样性产生了负面影响。

入侵性植物与本地植物之间的相互作用一直是生态学研究的重要课题。早在1960年代，就有研究提出“敌害释放假说”，认为入侵植物在新的环境中缺乏其自然的天敌和病原体，这可能是它们成功入侵的一个重要因素。这种假说认为，入侵植物由于没有本地的对抗关系，因此在资源竞争和生态位占据方面具有优势。然而，尽管Robinia pseudoacacia在北美拥有其自然的共生菌，如Fomes rimosus，但在欧洲，由于缺乏这些共生菌，它仍然表现出高度的入侵性。类似的现象也出现在Prunus serotina和Acer negundo（山杨）等入侵性树种中。

在本研究中，研究团队提出了一系列假设，以探讨入侵性树种对土壤真菌群落的影响。首先，假设入侵性树种会对土壤真菌群落产生显著影响；其次，假设这种影响主要由树种的特性决定，而非其在生态系统中的密度；第三，假设Robinia对土壤真菌的影响比其他入侵性树种更为严重；最后，假设不同营养功能类群的真菌会以不同的方式响应入侵性树种的入侵。研究结果表明，虽然这些假设在一定程度上得到了支持，但不同入侵性树种对土壤真菌群落的影响在整体上较为相似，这可能意味着入侵性树种的特性对土壤真菌群落的影响更为关键。

研究还发现，土壤真菌群落的组成和多样性在入侵性树种的影响下发生了显著变化。然而，尽管这些变化存在，但物种丰富度和多样性指数却未能很好地预测这些变化的程度。这表明，除了传统的生物多样性指标外，还需要考虑其他因素，如特定物种的生态功能和相互作用，来更全面地评估入侵性树种对土壤生态系统的影响。此外，研究还发现，Robinia pseudoacacia对土壤真菌的影响最为显著，这可能与其对土壤养分的改变以及对本地植物的竞争有关。

在欧洲，Robinia pseudoacacia的入侵已经对许多森林生态系统造成了影响。它不仅改变了土壤的化学组成，还影响了土壤微生物群落的构建。由于其较强的生长能力和对土壤条件的适应性，Robinia在某些地区已经形成了大面积的林地，这可能对本地植物和真菌的生存构成威胁。此外，Robinia的入侵还可能导致土壤水分和养分的减少，这可能进一步影响土壤微生物的生存环境。因此，研究Robinia对土壤微生物的影响，对于理解其在生态系统中的作用以及制定有效的入侵物种管理策略具有重要意义。

在本研究中，研究团队通过分析不同密度下的土壤样本，探讨了入侵性树种对土壤真菌群落的影响。他们发现，无论入侵性树种的密度如何，其对土壤真菌群落的影响都较为相似。这表明，入侵性树种对土壤微生物的影响可能更多地取决于其自身的特性，而非其在生态系统中的密度。此外，研究还发现，Robinia pseudoacacia对土壤真菌的影响最为显著，这可能与其对土壤养分的改变以及对本地植物的竞争有关。

为了更深入地了解这些影响，研究团队采用了高通量测序技术，对土壤真菌的ITS2 rDNA条形码区域进行了分析。这种方法能够有效地识别和分类土壤中的真菌群落，为研究提供了准确的数据支持。研究结果显示，土壤真菌群落的组成和多样性在不同密度的入侵性树种影响下发生了显著变化，但这些变化在不同树种之间表现出一定的相似性。这表明，尽管不同树种在生态功能和形态特征上有所不同，但它们对土壤真菌群落的影响在整体上较为一致。

此外，研究还发现，入侵性树种对土壤真菌的影响不仅体现在物种的丰度和多样性上，还可能影响到真菌的生态功能。例如，病原真菌的相对丰度在入侵性树种影响下显著增加，而内生真菌的相对丰度则显著减少。这表明，入侵性树种可能通过改变土壤环境，影响不同功能类群真菌的生存和繁殖。同时，研究还发现，分解真菌的相对丰度在入侵性树种影响下没有显著变化，这可能意味着分解真菌在某些方面具有较强的适应能力，能够应对入侵性树种带来的环境变化。

为了进一步验证这些假设，研究团队对不同密度的入侵性树种进行了比较分析。他们发现，无论入侵性树种的密度如何，其对土壤真菌群落的影响都较为相似，这可能意味着入侵性树种的特性对土壤微生物的影响更为关键。然而，Robinia pseudoacacia的影响尤为显著，这可能与其对土壤养分的改变以及对本地植物的竞争有关。因此，研究团队建议，未来应进一步探讨Robinia pseudoacacia对不同生态系统土壤微生物的影响，以确定其在哪些生态系统中最为有害，并据此制定更有针对性的入侵物种管理策略。

综上所述，本研究揭示了三种入侵性树种对欧洲森林生态系统土壤真菌群落的影响。尽管这些树种在生态功能和形态特征上有所不同，但它们对土壤真菌群落的影响在整体上较为相似，特别是对内生真菌和病原真菌的影响。这表明，入侵性树种对土壤微生物的影响可能更多地取决于其自身的特性，而非其在生态系统中的密度。因此，未来的研究应更加关注入侵性树种的特性，以及它们如何影响土壤微生物群落的组成和功能，从而更好地理解其在生态系统中的作用，并制定有效的管理措施。