科研進展
西北高原所海北站揭示多年凍土區(qū)草地退化對土壤線蟲營養(yǎng)類群的影響及其對土壤碳氮庫的調(diào)控機制
多年凍土區(qū)作為氣候變化的關鍵區(qū)域，其微小的變化都將對全球碳循環(huán)產(chǎn)生重大影響。隨著氣候變暖的加劇，多年凍土退化并進一步引發(fā)草地退化。土壤線蟲通過其在食物網(wǎng)中的相互作用以及自身特性，在土壤養(yǎng)分動態(tài)中發(fā)揮著關鍵作用。然而，在多年凍土區(qū)草地退化過程中，土壤線蟲群落對土壤養(yǎng)分的影響機制仍知之甚少。
針對這一科學問題，中國科學院西北高原生物研究所高寒生態(tài)系統(tǒng)與全球變化研究團隊通過在三江源國家公園多年凍土區(qū)連續(xù)兩年的定位研究，系統(tǒng)解析了多年凍土區(qū)草地退化過程中，土壤線蟲營養(yǎng)群結構 (食細菌線蟲、食真菌線蟲、植食性線蟲、雜食-捕食線蟲) 的響應特征及其與土壤有機碳(SOC)、總氮(TN)的關聯(lián)機制。
研究發(fā)現(xiàn)，多年凍土區(qū)草地退化降低了土壤食細菌線蟲的相對豐度，但增加了食草線蟲和雜食-捕食線蟲的相對豐度，改變了線蟲營養(yǎng)類群的組成。進一步分析發(fā)現(xiàn)線蟲營養(yǎng)類群通過不同的營養(yǎng)級聯(lián)反應以及影響植物生長來影響SOC和TN，線蟲群落的變化能解釋SOC 變異性的 16.01% - 17.49% 以及 TN 變異性的 10.28% - 15.42%。盡管這些線蟲影響相對于植物輸入而言是次要的，但它們?nèi)酝伙@了線蟲群落在土壤養(yǎng)分循環(huán)中的重要性。研究結果闡明了多年凍土區(qū)高寒草地退化過程中土壤線蟲營養(yǎng)群的響應規(guī)律及其介導碳氮循環(huán)的生態(tài)機制，為理解凍土退化下的土壤碳氮動態(tài)變化提供了新視角，也為預測未來氣候變化下高寒草地土壤養(yǎng)分穩(wěn)定性提供了一定參考。
該研究成果于2025年10月25日以?Grassland degradation indirectly impacts soil carbon and nitrogen by altering nematode communities in permafrost area?為題發(fā)表在土壤科學經(jīng)典期刊?Applied Soil Ecology?上(JCR Q1,IF=5.0)。已畢業(yè)碩士研究生劉坤和為第一作者，張振華研究員為通訊作者。四川師范大學胡宜剛教授、長江源園區(qū)國家公園曲麻萊管理處生態(tài)保護站才旦和才仁求吉等參與了該研究。該研究得到科技部重點研發(fā)計劃項目、三江源國家公園聯(lián)合專項、西部之光-重點實驗室專項交叉團隊項目和第二次青藏高原科學考察項目的資助。
此外，高寒生態(tài)系統(tǒng)與全球變化研究團隊還通過meta分析手段闡明了青藏高原熱融滑塌對高寒草地土壤養(yǎng)分的影響機制，相關研究成果于2025年8月1日發(fā)表在經(jīng)典中文期刊《生態(tài)學報》上。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2025.106539
https://doi.org/10.20103/j.stxb.202412032965
圖1?多年凍土區(qū)草地退化對線蟲營養(yǎng)群的影響以及其改變SOC和TN的途徑
圖2?食細菌線蟲與土壤養(yǎng)分的關系，食菌線蟲與雜食性-捕食性線蟲的關系
圖3?植物輸入與線蟲營養(yǎng)組對土壤養(yǎng)分變化的相對重要性
