草学院研究团队在高寒草地植被-土壤-微生物相互作用方面取得新进展_北京林业大学

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草学院研究团队在高寒草地植被-土壤-微生物相互作用方面取得新进展

来源：草学院发表时间：2023-09-14

高寒草地是我国重要的草地类型之一，广泛分布于我国青藏高原地区，由于区域海拔较高且温度较低生态系统相对脆弱，对人为活动和气候变化高度敏感。在上个世纪，受全球气候变化和经济发展需求影响，高寒草地普遍受到强烈扰动，大面积草地出现退化，生产力和物种多样性持续下降。自21世纪以来，在国家政策扶持下退化高寒草地及其修复治理的相关研究和工程项目广泛开展，对保护高寒生态系统以及国家生态安全屏障具有重要意义。土壤微生物作为草地生态系统最活跃的生物组分之一，为多种关键生态过程提供了驱动力，对维持草地生态系统功能具有重要意义。由于对环境因素变化敏感，草地退化和退化草地修复通常会显著改变土壤微生物群落特征，而探究土壤微生物群落特征对相关过程的响应及其驱动因素，对进一步认识草地退化过程以及完善退化草地修复治理方案具有重要意义。

草业与草原学院研究团队分别以青藏高原那曲地区高寒草甸和三江源国家公园内的高寒草原和高寒草甸为研究对象，深入分析了那曲高寒草甸不同退化程度对土壤重要的功能微生物类群丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）群落的影响，同时针对三江源国家公园内长期围栏设施（<15年）对土壤微生物网络稳定性的影响进行了研究。研究表明，相较于其他草地生态系统高寒草甸amf群落对草地退化的响应存在特殊性，在重度退化阶段多样性和菌丝密度会显著提高。同时，长期围封并不有利于提升高寒草地土壤微生物群落的稳定性，特别是在高寒草甸，长期围封样地土壤微生物网络稳定性显著低于未围封区域。土壤理化特征和植物群落特征是影响高寒草地土壤微生物群落最主要的环境因素，对塑造群落多样性、调控群落稳定性具有重要意义。综和以上结果显示，由于高寒生境和植被的特殊性，高寒草地土壤微生物群落对草地退化的响应规律存在区域特点，且缺乏管理规划的长期围栏也并非退化高寒草地修复的最适措施，未来应当针对性开展相关研究，提升对高寒草地生态系统的认识，更高效的实现退化高寒草地的修复和治理。<>

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图1结构方程模型结果表明了高寒草甸退化对土壤AMF群落丰富度、组成和菌丝密度的影响通路

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图2长期围封对三江源国家公园土壤微生物群落稳定性的影响

上述研究结果分别以“Plant community and soil available nutrients drive arbuscular mycorrhizal fungal community shifts during alpine meadow degradation”和“Long-term fencing can’t benefit plant and microbial network stability of alpine meadow and alpine steppe in Three-River-Source National Park”为题发表在SCI二区期刊Fungal Ecology和一区top期刊Science of the Total Environment上，北京林业大学草业与草原学院20级博士研究生陈科宇为第一作者，张静副教授和纪宝明教授为通讯作者。上述研究得到了中国科学院先导项目(XDA2005010402)、中国科学院国家公园研究院研究专项资助项目(KFJ-STS-ZDTP2021-003)和第二次青藏科考项目(2019QZKK0304)的支持。另外，研究团队前期已在Journal of Environmental Management（2020）、生态学报（2021）发表相关研究工作成果。