硫作為植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素,在草地生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)中起到重要作用,但過量施硫肥或大氣硫沉降是陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤酸化的主要因子,可造成土壤鹽基流失、養(yǎng)分失衡,并對(duì)土壤生物群落結(jié)構(gòu)及功能產(chǎn)生影響。在過去的幾十年中,關(guān)于氮沉降對(duì)草地土壤酸化及生態(tài)系統(tǒng)影響方面已有諸多研究,但關(guān)于硫沉降對(duì)草地生態(tài)系統(tǒng)生物區(qū)系影響方面的研究相對(duì)缺乏。
沈陽生態(tài)所土壤化學(xué)組依托額爾古納森林草地過渡帶生態(tài)研究站2017年5月建立的草地硫添加試驗(yàn)平臺(tái)(硫添加量分別為0、1、2、5、10、15、20、50 g S m-2 yr-1),2019年9月對(duì)表層土壤的相關(guān)化學(xué)及生物學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查取樣及測(cè)定分析,研究發(fā)現(xiàn)硫添加對(duì)土壤線蟲豐度及多樣性具有顯著影響,但對(duì)土壤線蟲總量及優(yōu)勢(shì)種(Cervidellus和Aphelenchus)的相對(duì)豐度無顯著影響;相關(guān)分析及結(jié)構(gòu)方程模型顯示,硫添加會(huì)顯著增加捕食-雜食類群線蟲的相對(duì)豐度,降低食細(xì)菌類群線蟲的相對(duì)豐度,指示食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)指數(shù)隨硫添加量的增加而顯著增加。硫沉降主要通過影響線蟲捕食雜食類群來改變自上而下的捕食壓力來影響草甸土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)(圖1)。研究結(jié)果表明硫酸沉降可能會(huì)改變土壤線蟲群落組成、影響線蟲群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,進(jìn)而增加對(duì)地下生態(tài)系統(tǒng)和各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間能量流動(dòng)的擾動(dòng)。
上述結(jié)果以Sulfur deposition changed the community structure of soil nematodes by affecting omnivores-predators為題發(fā)表在Science of the Total Environment(2021, 771: 144912)上。土壤化學(xué)組研究助理張愛林(現(xiàn)中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所博士研究生)為論文的第一作者,姜勇研究員為通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31870441、32071563)資助。
上述結(jié)果以Sulfur deposition changed the community structure of soil nematodes by affecting omnivores-predators為題發(fā)表在Science of the Total Environment(2021, 771: 144912)上。土壤化學(xué)組研究助理張愛林(現(xiàn)中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所博士研究生)為論文的第一作者,姜勇研究員為通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(31870441、32071563)資助。

圖1 硫添加對(duì)土壤理化性質(zhì)、微生物生物量、線蟲群落組成及豐富度影響的結(jié)構(gòu)方程模型
(The models fit the data well: χ2 = 10.375, p = 0.663, AIC = 40.375, RMSEA < 0.001, CFI = 1.000, GFI = 0.933. Numbers adjacent to arrows are the standardized path coefficients (equivalent to correlation coefficients). Arrow thickness indicate the strength of the relationships. Solid arrows denote significant effects (P < 0.1) or marginally significant (0.05 < P < 0.01) effects, the direction of arrows represents top–down and bottom–up forces; R2 values associated with response variables indicate the variance accounted for by the mode. Non-significant paths are removed in the final model. Microbial biomass: the first principal components (PC1) of MBC, MBN, MBP; BF: Bacterivores (Ba) and Fungivores (Fu);Nematodes community structure: the first principal components (PC1) of SR, H', λ, J'.)




