胡莎莎1,2, 李志鹏2*, 张卫信4, 姚海凤2,3, 马磊4, 张晓5, 刘晓静6, 龚鑫2, 孙新1,2, 傅声雷4*
Shasha Hu1,2, Zhipeng Li2*, Weixin Zhang4, HaiFeng Yao2,3, Lei Ma4, Xiao Zhang5, Xiaojing Liu6, Xin Gong2, Xin Sun1,2, Shenglei Fu4*
1 College of JunCao Science and Ecology, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
2 Key Laboratory of Urban Environment and Health/Fujian Key Laboratory of Watershed Ecology, Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences, Xiamen, Fujian 361021, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
4 Henan University, Zhengzhou, Henan 450046, China
5 Northwest A&F University, Yangling, Shanxi 712100, China
6 Baotianman National Nature Reserve, Neixiang 474350, China
摘要: 植物光合产物主要以地上凋落物和根系输入的形式进入土壤,为地下食物网提供物质与能量。原生生物作为土壤生物多样性的核心组分,在微生物调控方面发挥重要作用。然而,凋落物与根系输入对土壤原生生物多样性与群落结构的影响及机制并不清楚。本研究基于宝天曼森林生态系统国家野外观测站连续6.5年的资源控制实验(移除凋落物与灌木和阻断乔木根系),应用环境DNA宏条形码技术分析了食细菌者、食真核生物者、杂食者和食碎屑者四类原生生物功能群对植物资源变化的响应。结果表明,不同原生生物功能群对植物资源变化的响应存在显著差异。总体上,移除凋落物显著降低了各原生生物功能群的丰富度,其降幅约为33.7% - 47.7%(P < 0.05)。移除凋落物通过降低细菌和真菌丰富度对各原生生物功能类群丰富度产生“自下而上”的影响,其中,食细菌与食真核原生生物主要与细菌丰富度下降有关,食碎屑者与真菌丰富度下降有关,而杂食者类群则受到细菌和真菌丰富度下降的共同驱动。阻断根系的作用相对较弱,且阻断灌木和乔木根系的效应在不同原生生物功能类群中存在明显差异。阻断乔木根系降低了多个类群的丰富度,并通过增加了土壤含水量增加了食真核生物者和食碎屑者丰富度。总体而言,凋落物与根系资源通过不同路径共同调控土壤原生生物丰富度,不同原生生物功能类群对两类植物资源的差异化响应,与其受到土壤性质与微生物资源的差异化调控密切相关。本研究通过揭示原生生物对植物资源输入的响应差异模式,强调原生生物在连接地上–地下过程、维持土壤微食物网稳定性中的关键作用,为深入理解土壤生态系统中原生生物的功能机制提供依据。