Nature Ecology & Evolution | 研究揭示降水改变植物-土壤微生物互作破坏共存平衡！

人为驱动的气候危机影响全球生物多样性和生态系统。随着物种分布的不断变化以及生态系统日益更新，我们预测未来植物群落结构的能力已成为21世纪的一项关键研究挑战。除了气候对栖息地适宜性的直接影响外，气候介导的生物相互作用会极大地影响植物群落结构，使植物群落的变化更加难以预测。植物塑造其相关的土壤群落以及这些群落对随后生长的植物的影响之间的相互作用，是植物群落多样性和组成的维持和轨迹的一个特别重要机制。

2022年3月28日，国际权威学术期刊Nature Ecology & Evolution发表了美国休斯敦大学Kerri Crawford团队的最新相关研究成果，题为Changes in precipitation patterns can destabilize plant species co existence via changes in plant–soil feedback的研究论文，以及台湾大学题为Water shifts the balance of coexistence的点评论文。

气候变化可以通过生物相互作用的变化来改变物种共存。通过描述植物和土壤微生物之间的相互作用，植物-土壤反馈(PSF) 已成为预测植物物种共存和群落动态的强大框架，但人们对PSF如何应对不断变化的气候条件知之甚少。因此，PSF的背景依赖性最近受到了关注。水的可用性是所有生物相互作用的主要驱动力，预计降水模式将随着持续的气候变化而改变。本研究通过在三种灌溉处理下，使用美国东南沿海草原常见的八种植物物种进行全因子成对PSF实验，测试了土壤含水量如何影响PSF。本研究结果发现在比平均水平更干燥的条件下，共存稳定的负PSF转变为比平均水平更湿润的条件下共存不稳定的正PSF。一个以实验结果为参数的模拟模型支持这样的预测：更多的正PSF加速了群落内多样性的侵蚀，同时减少了植物群落组成的可预测性。科研人员的结果强调了在快速变化的气候条件下考虑PSF的环境依赖性的重要性。

图：不同降水水平下的PSF

图 ：不同灌溉处理下所有植物物种组合的净成对 PSF

图 ：调节阶段结束时真菌群落的非度量多维尺度（NMDS）和植物物种之间的差异

更多精彩内容，点击下方“往期回顾”