稳定的土壤生物网络支撑更高的土壤功能

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本报讯（记者王昊昊 通讯员龙贤文）中国科学院亚热带农业生态研究所研究员王克林团队的研究员赵杰，在桂西北地区开展了区域尺度采样，在该地区两种主要土壤石灰土和红壤中选取4种典型的农用地——按农业干扰梯度由低到高顺序依次为牧草、甘蔗地、水稻田和玉米地，并展开研究，以揭示农业干扰如何影响土壤生物网络的复杂性和稳定性，进而阐明这些影响如何与土壤多功能性相关。相关研究近日发表于《全球变化生物学》。
农业干扰作为最常见和最严重的全球扰动和全球变化驱动因子之一，对生物多样性和生态系统过程产生了深远影响。农田是粮食的主要来源，全球巨大的人口压力使人类不得不通过频繁耕作、施肥和使用农药等集约化做法增加粮食产量。这些农业做法导致土壤健康显著下降，土壤有机碳和养分流失，土壤结构变化。然而，对于农业干扰如何影响土壤生物网络复杂性和稳定性以及土壤多功能性之间的关系，人们知之甚少。
该研究发现，农业干扰强度的增加提高了物种之间的竞争性，因此提高了土壤生物网络复杂性，同时降低了土壤生物网络稳定性。土壤微动物，如线虫、原生动物和节肢动物，可以通过自上而下的控制作用稳定整个土壤生物群落。进一步的分析发现，土壤生物网络稳定性能预测土壤多功能性的动态。
研究明确了一个稳定的土壤生物群，包括细菌、真菌、古菌、线虫、原生动物、节肢动物、病毒和藻类，能够支撑更高的土壤功能。特别是土壤微动物群稳定性比其他生物群对土壤多功能性有更大的贡献。研究结果强调，在全球农业集约化不断增加的背景下，土壤生物网络稳定性应该被视为提高农业可持续发展和作物产量的关键因素。
相关论文信息：10.1111/gcb.70041