入侵植物土壤遗留效应削弱本土植物基因型多样性对土壤多功能性的促进作用

为解决植物入侵如何通过土壤遗留效应调控植物基因型多样性与土壤多功能性关系这一科学问题，研究人员通过两阶段实验，结合微生物群落测序技术，发现入侵植物互花米草(Spartina alterniflora)的土壤遗留会破坏本土植物海三棱藨草(Scirpus mariqueter)基因型多样性-真菌网络复杂性-土壤多功能性间的正向关联。该研究为全球变化背景下植物多样性-生态系统功能关系的环境依赖性提供了新证据。

　　

这项创新性研究揭示了植物入侵对生态系统功能的深层影响机制。通过精心设计的两阶段实验，科研团队首先建立入侵植物互花米草(Spartina alterniflora)的土壤遗留条件，随后在此背景下研究本土优势种海三棱藨草(Scirpus mariqueter)不同基因型组合对土壤多功能性(soil multifunctionality)的影响。

研究采用高通量测序技术解析土壤细菌和真菌群落结构，发现一个有趣现象：在未受入侵影响的原始土壤中，增加本土植物基因型多样性可显著提升土壤多功能性指标；然而这种正向效应在入侵植物改造过的土壤中完全消失。深入分析表明，入侵遗留主要通过破坏真菌网络复杂性(fungal network complexity)这一关键生物途径，切断了植物基因型多样性与土壤功能间的正向关联。

这些发现为理解全球变化背景下生物多样性-生态系统功能关系提供了新视角，特别强调了外来物种入侵可能通过改变土壤微生物群落结构，削弱本土植物遗传多样性对生态系统服务的维持作用。研究结果对入侵生态学理论和生物多样性保护实践都具有重要启示意义，提示在评估植物多样性效应时需充分考虑环境背景因素。