长期放牧对荒漠草原丛枝菌根真菌的影响:宿主植物与土壤养分的双重过滤机制

【字体: 时间:2025年08月19日 来源:New Phytologist 8.1

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  来自内蒙古的研究团队通过18年不同放牧强度(无放牧、轻度、中度和重度)的野外控制实验,揭示了荒漠草原丛枝菌根真菌(AMF)群落对放牧的响应机制。研究发现随着放牧强度增加,AMF多样性、种间网络复杂度显著降低,群落组成向耐旱型Glomus属转变。该研究首次证实宿主植物筛选和土壤养分过滤是驱动AMF群落变化的关键因素,为优化草地管理提供了重要理论依据。

  

在荒漠草原生态系统中,丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi, AMF)如同地下的"营养快递员",通过其庞大的菌丝网络帮助植物获取磷等矿质营养,同时增强宿主抗旱抗病能力。然而这项持续18年的研究发现,牲畜放牧正在悄然改变这个隐秘的共生王国。

研究团队在内蒙古荒漠草原设置了从无放牧到重度放牧的四级梯度实验。令人惊讶的是,随着羊群蹄印的增多,AMF群落的α多样性呈现单调下降趋势,其种间互作网络的节点数、连接数和复杂度也同步降低。高通量测序显示,重度放牧区Glomus属真菌异军突起,这种耐旱型AMF可能通过牺牲代谢活性来换取生存优势。

进一步分析揭示了双重过滤机制:地上部分,放牧导致的植物多样性丧失筛除了特定AMF宿主;地下部分,牲畜踩踏加速的土壤养分流失构建了严苛的生存门槛。就像筛网层层过滤,最终只保留最顽强的AMF类群。值得注意的是,随机性过程解释率不足20%,表明这种群落变化是环境压力驱动的必然结果。

该研究为理解干旱区草地退化提供了微观视角。AMF网络的简化可能引发级联效应——就像抽掉积木塔的关键部件,整个生态系统的碳固存和养分循环功能都将面临挑战。研究者呼吁建立轮牧制度,让这些地下共生体获得喘息之机,毕竟保护看不见的微生物网络,就是守护草原的生命根基。

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