论文标题：Livestock-induced changes in soil properties and microbial dominance determine soil microbial diversity in a conifer forest

期刊：Soil Ecology Letters

作者：Fan Fan, Jiangling Zhu, Kai Dong, Suhui Ma, Chengjun Ji, Zhiyao Tang,  Shaopeng Wang, Xiaoli Shen, Sheng Li, Jingyun Fang

发表时间：22 Oct 2025

DOI：10.1007/s42832-025-0364-5

微信链接：点击此处阅读微信文章

中国西南的针叶林是濒危物种大熊猫的关键栖息地，但正面临日益严重的家畜放牧干扰。放牧对土壤环境和微生物群落会产生何种影响？本研究依托大熊猫栖息地的一项为期两年的围栏实验，结合结构方程模型，揭示了家畜放牧影响土壤微生物的关键机制。研究发现，放牧通过改变土壤性质（如降低有机质、提高pH），间接抑制了关键的真菌优势种群——担子菌门（Basidiomycota）的丰度。担子菌门的减少打破了原有的竞争格局，反而为其他从属微生物类群提供了发展空间，导致非优势真菌和细菌门类微生物多样性增加。研究结果表明，土壤微生物对短期干扰反应迅速，暗示轮牧等管理措施可能有助于生态恢复，同时，担子菌门的相对丰度可作为监测土壤恢复状态的关键指标。

一、研究背景

中国西南的大熊猫栖息地是全球36个生物多样性热点地区之一。作为该区域亚高山森林的主要组成部分，针叶林对维持区域生态完整性至关重要，也是大熊猫的核心活动区域。然而，这些关键的生态系统正面临着日益严峻的人为干扰，其中家畜放牧已成为保护区内外的最主要威胁。据第四次全国大熊猫调查，四川省境内样线上的家畜活动痕迹出现率高达42%。尽管已有研究关注放牧对地上动植物的影响，但其对“地下世界”——即土壤性质和微生物群落的影响，在很大程度上仍是未解之谜。鉴于土壤微生物在养分循环、碳固持等方面扮演着核心角色 ，探明这一问题对于栖息地的长远保护至关重要。

二、研究方法与核心发现

本研究在中国四川省王朗国家级自然保护区内的一个原始针叶林森林动态监测样地中进行。研究团队通过建立围栏（排除家畜）与非围栏（允许家畜进入）的配对样地，开展了为期两年的野外控制实验。通过采集和分析土壤样本，并利用结构方程模型（SEM）解析了放牧、土壤性质和微生物群落之间的复杂因果关系。研究取得了几个关键发现：

·放牧显著改变了土壤的“物理性格”： 与围栏内排除放牧的土壤相比，长期放牧显著提高了土壤的pH值，同时降低了土壤有机质（SOM）和有效磷（AP）的含量。

·细菌多样性意外增加：放牧区的土壤细菌多样性（以ASV丰富度衡量）比无放牧区显著增加了25.2%。

·真菌群落发生“权力的游戏”：在无放牧区，担子菌门（Basidiomycota）是绝对的优势种群；而在放牧区，其相对丰度被显著抑制了43.6%，使得群落从“一家独大”转变为担子菌门与子囊菌门（Ascomycota）的“共同主导”。

·揭示核心机制——“优势效应”： SEM模型分析表明，家畜放牧主要通过改变土壤理化性质，进而强烈抑制了优势真菌——担子菌门的生长。担子菌门的衰退，削弱了它对其他从属微生物的竞争抑制作用，从而为细菌和子囊菌等其他微生物的多样性增加创造了机会，最终重塑了整个微生物群落的结构。

三、管理启示与未来展望

本研究的发现具有重要的森林管理和保护意义。首先，土壤环境和微生物群落在短短两年的围栏禁牧后就表现出迅速响应，这表明受干扰的土壤生态系统具有较强的恢复潜力。这为轮牧、休牧等管理措施的有效性提供了科学依据。其次，对放牧干扰高度敏感的担子菌（Basidiomycota），其相对丰度可以作为一个灵敏、高效的生物指示剂，用于监测和评估森林土壤的退化程度与恢复效果。在未来的保护工作中，将土壤和微生物指标纳入监测体系，将有助于我们更全面地评估和调整管理策略，以防止不可逆的长期生态退化。

作者及团队介绍

樊凡（第一作者），北京大学城市与环境学院生态学系博士后，主要研究方向为森林生态系统功能与生物多样性。

朱江玲（通讯作者），北京大学城市与环境学院高级工程师，植被结构功能与建造全国重点实验室副主任，民盟中央生态环境委员会秘书长，主要从事全球变化生态学和生物多样性研究。

专题征稿

城市土壤生态与同一健康

Call for papers: Urban Soil Ecology and One Health

Urban landscapes are complex incubators for emerging public health threats, including the persistence and spread of zoonotic pathogens that jeopardize the integrated health of humans, animals, plants, and environments—a nexus addressed by the One Health framework. Within these ecosystems, soil biodiversity is a keystone component that underpins critical ecosystem functions, yet it persists as one of the least understood elements of urban ecosystems.

Aligned with the World Soil Day 2025 theme, "Healthy soils for healthy cities," this special issue calls for research to address this knowledge gap. We seek submissions that illuminate the distribution patterns and functional contributions of urban soil biota, particularly under pressures from human activity and climate change. We are also interested in studies exploring how harnessing urban soil biodiversity can lead to nature-based solutions for mitigating biodiversity loss, adapting to climate change, and reducing the urban burden of disease. We particularly encourage studies proposing frameworks for embedding soil biodiversity into urban governance and policy to directly enhance One Health outcomes.

Editors:

Prof. Dr. Xin Sun

Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences

Email: xsun@iue.ac.cn

Prof. Dr. Manuel Delgado-Baquerizo

Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS), CSIC

Email: M.delgado.baquerizo@csic.es

Prof. Dr. Martin F. Breed

College of Science and Engineering, Flinders University, Bedford Park, South Australia, Australia

Email: martin.breed@flinders.edu.au

Prof. Dr. Alexei V. Tiunov

A. N. Severtsov Institute of Ecology and Evolution, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Email: a_tiunov@mail.ru

Prof. Dr. Yong-Guan Zhu

Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences

Email: ygzhu@iue.ac.cn

Manuscript submission information:

Submission open date: 15 September 2025

Submission deadline: 31 May 2026

期刊简介

Soil Ecology Letters(SEL) 由高等教育出版社与中国科学院城市环境研究所共同主办，SpringerNature海外发行。报道领域包括：土壤生物多样性、土壤互营和食物网、土壤微生物组、土壤—植物相互作用、土壤生物地球化学循环、土壤生物修复和恢复、土壤多功能性、土壤生物对环境变化的响应和适应、土壤生态过程的突破性技术、新理论和模型。栏目包括但不限于：letter to editor, perspective, review, rapid report, research article, commentary, SEL digest。

出版模式

快速出版：加速审稿，以CAP模式快速发表。

出版费用：免一切费用，包括审稿费、彩图费、出版印刷费等。

全文国内免费获取。

收 录

ESCI, SCOPUS, CSCD核心库, BIOSIS, Geobase, Biological Abstracts, Google Scholar等。

绿色通道

SEL优先快速发表高质量论文。如需快速抢发的优秀论文，可直接与编辑部联系SEL@pub.hep.cn，主编将亲自处理，文章投稿后两周内上线。

联系方式

期刊主页：

http://journal.hep.com.cn/sel

https://link.springer.com/journal/42832

投稿网址：

https://mc.manuscriptcentral.com/selett

编辑部：

电话：010-58556534

邮箱：SEL@pub.hep.cn