青藏高原被誉为“世界屋脊”,其高寒草甸作为重要的生态屏障,在调节气候、维护生物多样性等方面发挥着不可替代的作用。然而,近年来受气候变化与人类活动双重影响,高寒草甸退化问题日益严峻,不仅导致地表植被覆盖度下降,更引发土壤生物群落结构深刻改变。
近日,中国科学院西北高原生物研究所高寒生态系统与全球变化团队发表重要成果,系统阐释了高寒草甸退化过程中土壤线虫群落演变规律及其驱动机制,为生态修复提供了科学支撑。相关论文发表于《生态指标》。
土壤线虫作为土壤生态系统的“关键指示者”,其群落结构与多样性直接反映土壤健康。研究发现,高寒草甸退化过程中,线虫群落呈现“阶段性演变”:退化初期,杂食性和植食性线虫相对多度增加,食细菌和食真菌性线虫减少;退化加重后,杂食类群显著降低,食细菌和食真菌性线虫有所回升,群落功能趋于简化。
“这一变化与植物地下生物量的动态密切相关。”论文通讯作者杨永胜指出,“植物根系是土壤线虫的重要食物来源,退化导致地下生物量下降,直接引发线虫食物资源匮乏,杂食类群因食物链断裂而锐减。”
土壤理化性质的改变同样影响线虫多样性。研究表明,土壤pH值升高、容重增加与速效氮流失,共同导致线虫α多样性在轻度退化样地达到峰值后急剧下降。“土壤弱酸化与紧实化改变了线虫的栖息环境,而氮素流失则限制了微生物活性,进一步压缩了线虫的生存空间。”第一作者张铭洋解释。
研究发现,退化通过抑制植物根系生长与改变土壤微环境,间接重塑线虫食物资源与栖息条件,最终导致群落功能退化。
三江源地区作为长江、黄河、澜沧江的发源地,其生态安全关乎中国乃至东南亚的水资源供应。研究团队提出,针对轻中度退化草甸,可通过调控放牧强度维持适度地下生物量,促进线虫群落恢复;而对于重度退化草甸,则需结合土壤改良(如调节pH值)与植被重建,重构生态互作网络。
“高寒草甸退化不仅威胁青藏高原牧业经济,更可能通过碳释放加速全球变暖。”杨永胜强调,“我们的研究为三江源生态修复提供了科学依据,未来需进一步探索线虫与微生物的协同机制。”
相关论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1470160X25010386
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