SBB姊妹篇 | 南京农业大学研究团队在土壤多功能性驱动机制研究方面的系列成果

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近日，土壤学著名期刊Soil Biology and Biochemistry和《生物多样性》杂志，相继刊出了南京农业大学胡锋和刘满强教授课题组在土壤多功能性驱动机制研究方面的系列成果：分别阐明了有机物施用对线虫食物网能流均匀度的改善《Organic amendments increase the flow uniformity of energy across nematode food webs》、土壤线虫食物网能流复杂性是驱动生态系统多功能性的主导因素《Energy flux across multitrophic levels drives ecosystem multifunctionality: Evidence from nematode food webs》及土壤食物网营养级复杂性驱动多功能性发挥的机制《不同土壤线虫功能团对水稻生长及地上部植食者的影响》。土壤线虫作为土壤食物网的重要组成部分，其分布广泛、占据食物网不同营养级，容易被纳入以土壤多营养级为基础的生物多样性——多功能性的整体思路。长久以来，将食物网结构复杂性纳入生物多样性——生态系统功能研究中是多营养级生态系统的挑战。结合食物网理论和代谢理论，系列研究以线虫食物网分析为基础，量化了施肥措施对土壤食物网的能流结构和多功能性的影响，发现有机肥支持下的生物多样性促进了土壤食物网的能流通量和均匀度，有机肥对能流通量的积极影响表现在线虫群落的多个营养级上。相较于线虫多样性，食物网能流结构复杂性的提高不仅反映长期施用有机肥的影响，且更好地解释生态系统多功能性的变化，这为进一步了解多营养级生物相互作用和功能地位提供了一个新的概念框架。在上述调查结果的基础上，进一步通过线虫营养级多样性的严格调控培养实验，通过构建不同复杂性的食物网结构，验证营养级复杂性越高则多功能性越高的假说。总之，培育土壤生物多样性尤其是营养级结构复杂性的有机管理措施，将有助于生态系统多功能性服务的发挥。这一研究结果发表在《生物多样性》杂志上。考虑到未来环境变化下的物种非随机损失，在食物网水平上，探究营养级和能流之间的联系对于土壤可持续管理至关重要。

上述研究得到国家自然科学基金（41877056, 32171640）、国家重点研发计划（2021YFD1700202）、科技基础资源调查专项（2018FY100300）及中央高校业务费（KYXK202012）的资助。博士生万兵兵、朱柏菁及刘婷为上述文章的第一或共同第一作者，陈小云副教授为该系列文章的通讯作者，胡锋和刘满强教授对研究工作进行了指导。江西省红壤研究所李大明研究员、瑞典农业科学大学Paul Kardol和苏格兰农学院Bryan S. Griffiths等参与了研究。

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