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城市环境研究所在城市不同体型土壤生物群落构建机制方面取得研究进展

  • 转自:城市环境研究所官网
  • 日期:2022-11-11
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        近日,中国科学院城市环境研究所朱永官院士团队孙新研究组在微生物生态学领域期刊ISME Communications发表了题为Spatial assortment of soil organisms supports the size-plasticity hypothesis的研究论文。该论文利用环境DNA方法,系统表征了城市绿地不同体型土壤生物类群(包括细菌、真菌、原生生物、线虫和其他土壤无脊椎动物)的空间分布格局,评估了扩散过程和环境过滤在各类群群落构建中的相对重要性,在局域尺度上验证了体型-可塑性假说,并进一步确定了可适应城市绿地的土壤生物类群,可为健康土壤生物群落的构建以提升城市土壤功能及城市生物多样性保护提供理论指导。

  土壤生物是全球生物多样性的重要组成部分,其对生物化学循环、初级生产力调节、生物量分解和土壤健康的维持至关重要。近年来,全球城市化导致了大量连续的自然栖息地转变为高度破碎化的城市用地,同时强烈改变了土壤理化特征,对土壤生物群落特征产生了深远影响。城市土壤生物多样性是评价城市土壤健康的重要指标。然而,由于土壤生物种类丰富、网络关系复杂,城市绿地土壤生物空间分布的群落构建过程仍未得到明晰。基于此,本研究以中国亚热带城市绿地土壤为例,探讨了局域尺度上不同体型土壤生物的群落构建过程。研究结果表明,细菌群落占据了最广泛的生态位,其次是原生生物和线虫,这可能与生物扩散能力相关;细菌和线虫群落主要受扩散作用驱动、真菌和原生生物受漂变作用驱动、而中大型动物受环境选择的驱动更为强烈。

  中国科学院城市环境研究所博士后Alain Isabwe和博士研究生姚海凤为共同第一作者,孙新研究员为通讯作者。Alain Isabwe博士为2021年度中国科学院国际人才计划入选者,博士后导师为朱永官研究员。同时,中国科学院东北地理与农业生态研究所张士秀副研究员、南京土壤研究所蒋瑀霁研究员、澳大利亚弗林德斯大学Martin Breed博士共同参与和指导了本项研究。本研究得到了国家自然科学基金(No. 42021005)、国际科学组织联盟(No. ANSO-PA-2020-18)、中国科学院国际人才计划(2021PB0027)等项目的资助。

  论文链接

图1. 不同体型土壤生物群落构建概念图