中國科學院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員王克林團隊的研究員趙杰，在桂西北地區(qū)開展了區(qū)域尺度采樣，在該地區(qū)兩種主要土壤石灰土和紅壤中選取4種典型的農(nóng)用地——按農(nóng)業(yè)干擾梯度由低到高順序依次為牧草、甘蔗地、水稻田和玉米地，并展開研究，以揭示農(nóng)業(yè)干擾如何影響土壤生物網(wǎng)絡(luò)的復雜性和穩(wěn)定性，進而闡明這些影響如何與土壤多功能性相關(guān)。相關(guān)研究近日發(fā)表于《全球變化生物學》。
農(nóng)業(yè)干擾作為最常見和最嚴重的全球擾動和全球變化驅(qū)動因子之一，對生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)過程產(chǎn)生了深遠影響。農(nóng)田是糧食的主要來源，全球巨大的人口壓力使人類不得不通過頻繁耕作、施肥和使用農(nóng)藥等集約化做法增加糧食產(chǎn)量。這些農(nóng)業(yè)做法導致土壤健康顯著下降，土壤有機碳和養(yǎng)分流失，土壤結(jié)構(gòu)變化。然而，對于農(nóng)業(yè)干擾如何影響土壤生物網(wǎng)絡(luò)復雜性和穩(wěn)定性以及土壤多功能性之間的關(guān)系，人們知之甚少。
該研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)干擾強度的增加提高了物種之間的競爭性，因此提高了土壤生物網(wǎng)絡(luò)復雜性，同時降低了土壤生物網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。土壤微動物，如線蟲、原生動物和節(jié)肢動物，可以通過自上而下的控制作用穩(wěn)定整個土壤生物群落。進一步的分析發(fā)現(xiàn)，土壤生物網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性能預測土壤多功能性的動態(tài)。
研究明確了一個穩(wěn)定的土壤生物群，包括細菌、真菌、古菌、線蟲、原生動物、節(jié)肢動物、病毒和藻類，能夠支撐更高的土壤功能。特別是土壤微動物群穩(wěn)定性比其他生物群對土壤多功能性有更大的貢獻。研究結(jié)果強調(diào)，在全球農(nóng)業(yè)集約化不斷增加的背景下，土壤生物網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性應(yīng)該被視為提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和作物產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/gcb.70041