科研進(jìn)展

華南植物園發(fā)現(xiàn)飛機(jī)草通過改變氨氧化微生物來影響土壤氮轉(zhuǎn)化和競爭

發(fā)布時(shí)間:2024-08-29 作者:scbg 來源:華南植物園

????外來植物入侵機(jī)制是防控和評估入侵的關(guān)鍵依據(jù)。入侵植物可以通過改變土壤微生物組成來提高土壤養(yǎng)分的可用水平,并創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境,從而利于入侵。因此,了解入侵植物如何影響特定微生物功能群及改變土壤養(yǎng)分循環(huán)的能力有重要意義。近年來,飛機(jī)草已成為西沙群島危害最大的入侵植物之一,造成較嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。以土壤氮轉(zhuǎn)化為切入點(diǎn),開展飛機(jī)草在熱帶珊瑚島的入侵機(jī)制,為其防控提供理論依據(jù)有重要意義。

????該研究以熱帶珊瑚島入侵植物飛機(jī)草和本地優(yōu)勢物種草海桐和抗風(fēng)桐為研究對象,探究氨氧化微生物在入侵植物與本地植物競爭中的作用。研究發(fā)現(xiàn),在面對種間競爭時(shí),飛機(jī)草地上部分的生物量分配比例高于兩種本土植物。當(dāng)與本地植物種植時(shí),飛機(jī)草根際富集更多的氨氧化細(xì)菌,根際土壤的有效氮含量和凈礦化率高于本地植物根際土壤。飛機(jī)草比本地植物具有更高的N利用效率,有利于競爭光照和土壤營養(yǎng);同時(shí)抑制本地植物的氮轉(zhuǎn)化,從而獲取競爭優(yōu)勢。研究結(jié)果為基于植物-土壤相互作用成功入侵植物提供了新的視角,有助于了解飛機(jī)草對土壤氮的獲取和競爭策略,為熱帶珊瑚島植物入侵的防控提供了重要依據(jù)。

????相關(guān)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Science of the Total Environment(《總環(huán)境科學(xué)》)上,中國科學(xué)院華南植物園植被與景觀生態(tài)學(xué)研究組博士研究生袁承志和碩士畢業(yè)生高嘉為共同第一作者,簡曙光研究員為通訊作者。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目和廣東省科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目的資助。論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.175196

圖1. 飛機(jī)草、草海桐和抗風(fēng)桐的根際土壤的氮轉(zhuǎn)化速率

圖2. 飛機(jī)草、草海桐和抗風(fēng)桐的根際土壤的氨氧化古菌(a、c)和細(xì)菌(b、d)的amoA基因拷貝數(shù)





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