GCB | 农业消除气候对土壤线虫群落的限制作用：一项大尺度研究

导读

研究表明，人为地将天然用地改变为农田会减少地上生物多样性。然而，土地利用转变对地下生物多样性的影响仍然有待探究。此外，前人关于土地转变对不同生物类群的影响主要集中在分类学水平上，缺乏对其功能和系统发育水平的综合研究。本研究调查了中国大陆16组生态群落（共32个地点，每种生境类型各16个），在分类、功能和系统发育水平上研究线虫的多样性和组成，以考察大尺度空间范围内自然生境向农业用地的转换对土壤生物多样性的影响。

 

▉  原文信息

 

 

▉  前言

作为全球生物多样性的重要组成部分，土壤生物群落（包括动物和微生物）为生态系统的发展做出了重要贡献。线虫作为地球上种类最多、数量最多以及分布最广的后生动物之一，在土壤食物网中呈多营养级分布，并参与了土壤有机质分解和养分矿化等多种生态过程。

 

此外，线虫对环境变化的响应速度也非常快，且具有类群特异性，因此，它们是有效的生物指标。为了探究大尺度空间范围内生境转换（从自然生境到农田生境）对土壤多样性的影响，作者采集了中国大陆不同气候条件下的生境土壤样本进行研究。作者采用基于发病率的数据（即在群落中，任何一个线虫分类单元种群数量大于0时，都作为存在；否则为不存在）来计算α和β多样性，包括分类（TD）、功能（FD）和系统发育α多样性（PD）以及分类（βTD）、功能（βFD）和系统发育β多样性（βPD）。作者还研究了与这些生物多样性模式相关的潜在驱动因素（如气候和土壤参数）。

 

作者假设：（1）土地利用减少了土壤线虫的TD，促进了线虫群落的同质化（降低了βTD），因为同质的农业景观已被证明可以支持较低的多样性群落；（2）农业生产活动不影响线虫FD和βFD，因为线虫类群功能冗余度高；（3）PD和βPD变化与FD和βFD变化相似，因为具有相似功能特征的线虫类群可能具有相似的进化史。

 

▉  结果

作者共收集了来自67个线虫属的86,365个个体。结果表明，线虫TD、FD和PD随纬度变化趋势在自然生境和农田生境之间存在显著差异。在自然生境中，多样性指标均随纬度的增加而显著下降（TD和FD：p < 0.01；PD：p < 0.05），但在农田生境中变化均不显著。