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为探究变暖与灌木移除对土壤动物的交互影响,研究人员以青藏高原高寒草甸为对象,研究优势灌木对变暖影响土壤线虫群落的调节作用。结果发现灌木移除抑制了变暖对线虫群落的正向影响。这为全球变化下生物多样性保护提供理论依据。
在全球气候变暖的大背景下,高纬度和高海拔地区的植被变化尤为明显,其中灌木入侵是一个突出的现象。在青藏高原的高寒草甸生态系统中,随着气候变暖,灌木的扩张日益加剧。这不仅改变了地上植被的组成和结构,还对地下生态系统产生了深远影响。土壤动物作为生态系统的重要组成部分,在物质循环、能量流动等过程中发挥着关键作用。然而,目前对于气候变暖与灌木移除如何共同影响土壤动物群落,特别是土壤线虫群落,人们的了解还十分有限。土壤线虫种类繁多,分布广泛,它们处于不同的营养级,对环境变化极为敏感,是理想的生态指示生物 。因此,深入研究这一问题,对于理解生态系统的变化机制,保护生物多样性具有重要意义。
为了揭开这些谜团,来自兰州大学的研究人员开展了相关研究,研究成果发表在《Applied Soil Ecology》上。该研究旨在探究优势灌木金露梅(Dasiphora fruticosa)如何调节气候变暖对青藏高原高寒草甸土壤线虫多样性和功能的影响。
研究人员采用了结构方程模型(SEM)这一关键技术方法。他们选取了甘肃省玛曲县的典型高寒草甸作为研究地点,在实验区域排除食草动物干扰,设置了变暖、移除灌木以及二者交互作用的实验处理。通过对土壤线虫群落、植物群落、土壤性质和土壤微生物群落等多方面的数据收集与分析,得出了一系列重要结论。
变暖、灌木移除及其交互作用对植物群落和土壤性质的影响
研究发现,变暖、灌木移除及其交互作用对植物组成和丰富度没有显著影响。但变暖显著使植物丰度降低了 37%,而灌木移除及其与变暖的交互作用对植物丰度影响不显著。此外,变暖使土壤碳氮比(C:N ratio)增加 30%,灌木移除使土壤碳氮比增加 35%。这表明变暖与灌木移除虽然对植物群落的部分指标影响不明显,但在土壤性质方面产生了一定作用 。
变暖对土壤线虫丰富度和多度的影响
实验结果显示,只有在灌木存在的情况下,变暖才会增加土壤线虫的丰富度和多度,且这种增加主要是由食真菌线虫和杂食性线虫的增多所驱动。这可能是因为变暖促进了初级生产力,增加了地下资源分配,例如通过根系分泌物增强了地下碳输入,进而使得线虫丰富度和多度上升 。
综合来看,该研究得出结论:在青藏高原高寒草甸生态系统中,优势灌木的移除抑制了气候变暖对土壤线虫多样性和功能的积极影响。这意味着在全球变暖的趋势下,灌木入侵可能会加剧变暖对土壤动物群落的影响。研究结果对于理解高寒草甸生态系统的地下生态过程具有重要意义,为全球变化背景下生物多样性的保护和管理提供了关键的理论依据,有助于人们制定更合理的生态保护策略,以应对气候变化带来的挑战。