灌木入侵增强AMF网络稳定性与复杂性：亚热带高寒草地生态功能维持的新机制

针对亚热带高寒草地生态系统转换对丛枝菌根真菌(AMF)网络的影响，研究人员通过多组学分析发现，灌木入侵使AMF多样性提升25%，网络模块性和鲁棒性分别增强20%和25%，而农田转化导致AMF多样性下降40%。该研究为脆弱山地生态系统的可持续管理提供了理论依据。

　　

在气候变化和人类活动双重压力下，全球草原生态系统正经历前所未有的转型。亚热带高寒草地作为中国西南部独特的生态屏障，70%的新垦农田和20%的灌木林地均源自天然草地转化，这种转变如何影响土壤微生物——尤其是与植物共生关系密切的丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi, AMF)的网络稳定性，成为生态学领域亟待解决的科学问题。AMF通过促进植物养分吸收(如磷和氮)在碳封存和土壤结构维持中发挥核心作用，但其对土地利用变化的响应机制在脆弱的高海拔生态系统中仍属认知空白。

贵州师范大学联合贵州省农业科学院的研究团队在《BMC Biology》发表的研究，首次系统揭示了亚热带高寒草地不同转化路径对AMF群落的影响规律。研究采用高通量测序技术分析18S rRNA基因，结合土壤理化性质测定和分子生态网络分析(Molecular Ecological Networks, MENs)，对天然草地(GL)、灌木林地(SL)、人工林地(AL)和农田(CL)四种生态系统0-30 cm土层的AMF群落进行多维度解析。

土壤性质
研究发现灌木入侵显著提升土壤含水量(SWC)、总磷(TP)、有机碳(TOC)和溶解性有机碳(DOC)等指标，其中DOC在灌木林地比天然草地高1.8倍。相反，农田转化导致这些关键指标下降30-40%，而人工林地表现出独特的pH值和速效磷(AP)升高特征。土壤养分随深度增加呈递减趋势，但总碳(TC)在深层土壤出现富集。

AMF群落组成
α多样性分析显示，灌木林地AMF的Chao1指数比天然草地高25%，而农田降低40%。优势属球囊霉属(Glomus)和副球囊霉属(Paraglomus)的相对丰度发生显著变化：农田中Glomus减少10-15%，而SL中Paraglomus增加8-12%。LEfSe分析鉴定出23个生物标志物，其中Paraglomus在灌木林地中成为关键分类单元。

AMF网络结构
分子生态网络分析揭示灌木入侵使网络模块性提升20%，平均连接度(AvgK)增加25%。当50%模块枢纽节点被移除时，SL网络的鲁棒性比GL高18%，而CL降低22%。深层土壤(20-30 cm)的网络脆弱性比表层高35%。结构方程模型表明土壤有机碳、氮、磷共同解释89.7%的AMF网络复杂性变异，其中速效磷(AP)是最强预测因子。

讨论与意义
该研究阐明了自然演替与人为干扰对AMF网络的差异化影响机制：灌木通过深根系创造生态位分化，其凋落物输入促进碳氮循环，而农田的机械扰动和养分富集破坏微生物互作网络。研究为"退耕还林"政策提供了科学依据，建议在生态恢复中优先考虑灌木物种，以增强土壤微生物驱动的生态系统功能。未来研究需关注AMF功能基因表达与碳汇能力的关联，为全球气候变化背景下的草地管理提供更精准的指导。