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城市化过程中不同用地类型对土壤真核生物多样性的影响
马尚飞, 龚鑫, 上官华媛, 姚海凤, 王滨, 李志鹏, 孙新
生物多样性    2025, 33 (3): 24540-.   DOI: 10.17520/biods.2024540
摘要   (162 HTML0 PDF(pc) (1691KB)(219)  

随着城市化进程的不断加快, 大量森林和农田土地被城市建筑物、道路和其他基础设施所占用, 这些由城市化引起的土地利用变化会导致生物多样性丧失, 但当前对于地下生物多样性对城市化和土地利用变化的响应研究仍然不足。土壤真核生物作为地下生物多样性的重要组成部分, 在维持土壤健康和土壤生态功能方面发挥着关键作用。为探究城市土壤真核生物的多样性特征及其环境驱动因素, 本研究在宁波市选择了2种非城市用地(森林与农田)和5种城市用地(公园、绿化带、工业区、居民区和医院), 解析了5种关键土壤真核生物类群(真菌、原生生物、线虫、节肢动物和环节动物)的多样性对城市化和不同城市绿地类型的响应规律。研究结果显示, 总体真核生物在城市绿地中的丰富度显著低于农田, 其中城市绿地土壤中节肢动物的丰富度显著低于森林用地, 城市绿化带土壤中原生生物的丰富度下降最为明显。土壤真核生物的β多样性在森林、城市绿地以及农田3种生境中存在显著差异, 其中节肢动物与原生生物在城市绿地中的异质性最高, 而5种城市绿地间除了环节动物外的其余土壤真核生物β多样性无显著差异。所有土壤真核生物类群在不同用地之间的差异主要由β周转组分来驱动。土壤pH和总磷含量可能是影响土壤真核生物群落多样性变化的主要驱动因子。其中, 真菌和环节动物的丰富度与土壤pH呈负相关, 土壤pH、质地以及含水率也会降低原生生物丰富度, 而总磷含量升高则与原生生物丰富度呈正相关。总体上, 城市绿地可能导致真核生物类群均质化, 通过土壤改良等手段提升土壤理化属性的空间异质性, 从而为城市土壤真核生物多样性的提升创造可能。


土壤理化性质
Soil properties
真菌
Fungi
原生生物
Protozoa
线虫
Nematoda
节肢动物
Arthropoda
环节动物
Annelida
总体真核生物
Total eukaryotes
E P E P E P E P E P E P
含水率 Moisture (%) -0.56 0.67 -3.84 0.05 -0.16 0.40 -0.13 0.53 -0.10 0.18 -5.29 0.09
酸碱度 pH -20.22 0.02 -31.18 0.01 0.76 0.54 -1.24 0.36 -1.05 0.03 -58.65 0.01
总磷 TP (g/kg) 12.69 0.50 90.09 0.01 -4.72 0.09 -5.89 0.06 -1.92 0.08 92.18 0.04
总碳 TC (g/kg) 2.83 0.64 -13.48 0.13 -0.69 0.43 -1.36 0.16 -0.25 0.47 -14.18 0.32
总氮 TN (g/kg) -49.93 0.51 131.24 0.23 9.57 0.38 17.78 0.14 3.56 0.40 122.52 0.49
碳氮比 C/N -1.94 0.82 17.94 0.16 1.26 0.33 2.32 0.10 0.30 0.55 22.58 0.28
黏粒 Clay (%) -5.44 0.45 -28.84 0.01 -0.19 0.86 -0.88 0.44 -0.33 0.42 -39.58 0.02
粉粒 Silt (%) -9.69 0.09 -20.28 0.02 -0.08 0.92 -1.34 0.14 -0.18 0.58 -34.56 0.01
砂粒 Sand (%) -8.88 0.19 -22.56 0.03 -0.07 0.94 -1.16 0.28 -0.23 0.50 -36.07 0.03
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表1 土壤理化因子对真菌、原生生物、线虫、节肢动物、环节动物和总体真核生物丰富度的影响
正文中引用本图/表的段落
在众多土壤理化因子中, 土壤pH和总磷是影响土壤真核生物群落多样性的主要理化因子(P < 0.05)。土壤pH值的升高对土壤中环节动物、真菌、原生生物以及总体真核生物群落的α多样性具有显著的抑制作用(表1, P < 0.05)。与此相似, 土壤质地(黏粒、粉粒和砂粒占比)同样对原生生物和总体真核生物的丰富度具有显著的抑制作用(表1, P < 0.05), 此外, 原生生物的丰富度还受到含水率的负面影响(表1, P < 0.05)。相反, 土壤总磷含量的增加则对原生生物群落和总体真核生物群落的丰富度具有显著的正向作用(表1, P < 0.05)。
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