草地灌丛化通常是指本地草地植物被灌木植物所取代的现象，这已成为一个全球性的热点问题。在全球气候变化和人类活动的影响下，全球50%左右的草原出现了严峻的灌丛化现象，对生物多样性分布和生态系统功能造成重要影响。青藏高原作为“世界第三极”，草原灌丛化速率明显高于全球其他地区，目前至少39%的高寒草甸已被灌丛草地取代。此外，青藏高原气候条件也发生了剧烈的变化，预计至21世纪末期，青藏高原降雨将增加15-21%。然而，灌丛和降雨及其交互作用影响土壤线虫群落功能多样性的一般模式及内在机制仍不清楚。

       兰州大学生态学院草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室肖洒教授团队揭示了青藏高原灌从化的生态学机制，以“Shrubs and precipitation interactions shape functional diversity of nematode communities on the Qinghai-Tibet Plateau”在线发表在国际期刊Global Change Biology上。兰州大学2022级博士生张安宁为第一作者，陈书燕副教授和2019级博士生陈警伟为共同第一作者，肖洒教授为通讯作者。研究团队在我国青藏高原灌丛广泛分布的31个地点（图1），对优势灌木金露梅、杜鹃、锦鸡儿和山生柳灌丛内外的植物和土壤样本进行了大规模调查取样，创新性地利用核密度N维超体积法计算了土壤线虫功能的alpha多样性和beta多样性，并同worldclim数据库获得的降雨数据、地上植物群落数据以及土壤理化性质数据相结合，探究了降雨和灌丛及其交互作用对土壤线虫功能多样性的影响规律，并采用分段结构方程模型解析了降雨和灌丛及其交互作用影响土壤线虫功能多样性的直接与间接途径。

图1 采样点分布图

       研究发现，灌丛对线虫群落功能的alpha多样性（功能丰富度和离散度）的影响较小，但显著降低线虫群落功能的beta多样性，即灌木会使线虫群落功能同质化。此外，灌丛对线虫功能多样性的影响取决于降雨量。降雨量的增加逆转了灌丛对线虫功能alpha多样性的负面影响，却增强了灌丛对线虫功能beta多样性的负面影响（图2）。同时，分段结构方程模型表明，灌丛和降雨及其交互作用通过植物生物量和土壤全氮间接增强了线虫功能alpha多样性，却直接降低了线虫功能beta多样性（图3）。本研究首次表明青藏高原草地灌丛化会导致土壤线虫群落功能的同质化，而降雨量的增加则会进一步加剧灌丛化导致的线虫群落功能同质化，这对于深入了解气候变化和草地灌木化背景下青藏高原生物多样性和生态系统功能的变化提供了理论依据。

 图2 灌丛和降雨及其交互作用对土壤线虫功能beta多样性及其组分的影响

图3 分段结构方程模型解析灌丛和降雨及其交互作用影响线虫功能多样性的直接与间接途径

       该研究得到了国家自然科学基金重点项目、“111计划”项目、甘肃省自然科学基金项目和第二次青藏高原科学考察与研究计划项目资助。

       文章链接：

       https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.16638

       原文链接：

       https://news.lzu.edu.cn/c/202303/98310.html