松树-真菌共入侵改变原生桉树林的生态系统特性：微生物群落与功能代谢的连锁响应

这篇研究揭示了入侵松树（Pinus radiata）与其共生外生菌根真菌（EMF）如何通过改变土壤湿度、凋落物组成和微生物代谢活性（如Biolog EcoPlates?检测的C/N底物利用）重塑澳大利亚原生桉树（Eucalyptus racemosa）森林的生态系统。研究发现松树入侵导致土壤细菌多样性降低、EMF群落单一化（如富集Phialocephala和Thelephora），且这些效应随松树胸径（DBH）增大而加剧，为入侵生态管理提供了关键靶点。

　　

松树-真菌共入侵对原生桉树林生态系统的级联影响

摘要
研究通过对比澳大利亚新南威尔士州Belanglo国家森林中入侵辐射松（Pinus radiata）与原生 Scribbly Gum（Eucalyptus racemosa）的根际环境，揭示了植物-真菌共入侵如何通过改变土壤特性、微生物群落和代谢功能重塑生态系统。结果显示松树导致土壤湿度降低13.7%、桉树凋落物全磷（TP）减少28.5%，并显著富集了松树特异性外生菌根真菌（EMF）如Phialocephala（log₂FC=4.2）。

材料与方法
在直径梯度（15.5-84.2 cm DBH）的9株松树和9株桉树周围设立40×40 cm样方，采集土壤、根系和凋落物样本。采用扩增子测序（16S/ITS2/18S rDNA）分析微生物群落，Biolog微平板检测碳氮底物利用率，并通过元素分析仪测定C/N/P含量。引入稳健Aitchison距离和ANCOM-BC2方法进行差异分析。

结果

1. 土壤与凋落物特性：松树样地表层土壤湿度降低（P=0.01），松针凋落物占比随DBH增加而上升（R²=0.47）。桉树凋落物O层麦角固醇（ergosterol）含量高出松树区2.3倍，反映分解菌群差异。

2. 微生物群落：松树根际细菌香农指数降低1.2个单位（P<0.001），且β多样性离散度更低。EMF群落中，引入种Suillus和Rhizopogon在两类宿主中均存在，而Phialocephala仅富集于松树根系（相对丰度>15%）。

3. 功能代谢：桉树区微生物对氮富集底物（如l-丝氨酸、γ-d-谷氨酰甘氨酸）利用率显著更高（Cohen's d>1.5），与凋落物全氮（TN）含量呈正相关（r=0.62）。

4. 尺寸效应：松树DBH每增加10 cm，土壤EMF OTU数减少3.2个（P=0.03），而桉树则呈现相反趋势，表明入侵影响具有累积效应。

讨论
研究首次证实松树入侵通过三重机制影响生态系统：（1）水文调控——快速生长的松树通过蒸腾作用降低土壤湿度；（2）养分重构——低氮（0.8% vs 桉树1.2%）松针输入改变分解者群落；（3）微生物筛选——松树特异性EMF（如Phialocephala）竞争排斥本地菌群。值得注意的是，入侵EMF（如Suillus）在桉树根际的广泛存在（检出率83%）暗示其可能突破宿主限制。

结论
该研究为理解木本植物入侵的"个体尺度效应"提供了新视角，建议在管理实践中优先清除大型入侵个体（DBH>40 cm）。未来需结合宏基因组学解析EMF功能基因的入侵机制，并评估长期入侵对土壤碳库的影响。