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科研动态
何芳良教授团队在《Ecology》上发现增温改变土壤微生物群落组成及热带树种幼苗死亡率

    在全球变暖背景下,尽管热带地区的升温幅度低于高纬度地区,但是由于热带地区物种对温度变化的忍受力较低,与温带地区相比热带地区升温可能给物种带来的有害影响更为严重。目前,大量的研究探讨热带地区升温带所带来的直接影响,包括导致树木生长的降低、增加树木死亡率以及引起树种分布区的变化。然而,关于全球变暖通过改变土壤病原菌与菌根真菌共同调控的植物-土壤反馈(PSF)进而对热带森林生物多样性产生的间接影响缺乏相关研究。

    华东师范大学-阿尔伯塔大学生物多样性联合实验室研究团队在海南尖峰岭雨林研究了增温对土壤微生物以及土壤病原菌引起的树木幼苗死亡的响应,研究成果Warming shifts soil microbial communities and tropical tree seedling mortality于2022年7月7日发表在Ecologyhttps://doi.org/10.1002/ecy.3810)。



图1 研究地点(a)、增温装置以及实验处理布局(OTC, b)和增温能力(c)


    实验结果表明,增温显著降低了根瘤菌共生树种荔枝叶红豆(Ormosia semicastrata, Fabaceae)幼苗的死亡风险(风险系数HR=0.84, p=0.04),但对外生菌根真菌共生树种托盘青冈(Cyclobalanopsis patelliormis, Fagaceae)幼苗的死亡风险影响不明显(HR=0.97, p=0.56)。不同微生物共生类型树种幼苗死亡率对增温响应的这一差异,对理解气候变化对热带树木多样性的影响具有重要意义,也为生物多样性变化的争论提供了机制上的启示,即土地利用或气候变化驱动的生物多样性变化不一定涉及物种数的减少或增加(也可能组成物种的丰度发生变化)。进一步的土壤微生物基因组分析发现,升温降低了土壤中植物病原真菌的相对丰度,与观察到的增温降低病原菌引起的荔枝叶红豆幼苗死亡率相一致。

图2 实验处理对荔枝叶红豆(a)和托盘青冈(b)幼苗死亡风险的影响


该研究得到了中国国家自然科学基金(31670531和32071645 )、加拿大自然科学与工程研究理事会、华东师范大学和浙江天童森林生态系统国家野外科学观测研究站的支持。

华东师范大学生态与环境科学学院刘宇教授为论文的第一作者,何芳良教授为论文通讯作者。刘宇的研究方向集中于森林生物多样性维持、稀有树种保护以及全球变暖对森林生物多样性的影响。主要研究成果以第一作者发表在Nature Communications,New Phytologist,Journal of Ecology,Ecology等国际学术期刊。



文案|刘宇

编辑|文萧以

审核|陈然 张琪 周霄怡




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