Journal of Plant Ecology ›› 2020, Vol. 13 ›› Issue (4): 499-509.DOI: 10.1093/jpe/rtaa038
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Nannan Wang1,2,3 , Lei Li1,3 , Bingwei Zhang4, , Shiping Chen1 , Wei Sun5 , Yukun Luo6 , Kuanhu Dong6 , Xingguo Han1,3 , Jianhui Huang1,3, *, Xiaofeng Xu2 and Changhui Wang1, *
摘要: 土壤中细菌和真菌的稳定性在维持土壤生态系统功能方面起着重要作用,环境条件的改变直接影响细菌和真菌的组成与结构。已有研究表明,土壤真菌群落稳定性对降水变化响应的敏感性比细菌低,但其内在机制还不清楚。在内蒙古典型草原建立3年的增减降雨实验平台,设置5个降水梯度,包括分别增加和减少30%和60%的降水量以及对照,比较控制不同的降水水平对土壤细菌和真菌多样性的影响,包括α多样性,β多样性和细菌/真菌群落组成的变化。本研究开发了一个概念模型来反映不同降水条件下土壤细菌和真菌的稳定性特征,其中模型山谷的深度表示微生物抵抗力(Resistance),谷的宽度代表生态弹性(Ecological Resilience)。结果表明,增加和减少60%的降水量均显著降低了细菌的丰富度,同时显著增加了细菌均匀度,但对真菌的丰富度和均匀度没有显著的影响。降水对细菌α多样性的影响高于真菌,说明细菌对水分胁迫的敏感性大于真菌。而真菌群落的周转比细菌快,包括组成变化(Composition Variation),多样性指数和变异系数(Coefficient Variation),反映了真菌群落具有较高的群落可变性,使得降水变化对真菌群落的影响较小。概念模型中两种相反的情景表示细菌和真菌对降水变化不同的响应模式:真菌群落对水分胁迫响应不敏感,可以用宽谷中的一个球来表示,球虽然在较大范围内往复摆动,但仍接近稳定状态;而细菌群落对水分响应敏感,即稳定性低,可以表示为一个球在较窄的谷里远离平衡态的位置摆动。基于本研究结果,半干旱草原真菌群落比细菌群落具有更高的稳定性,该结论对于量化群落稳定性特征具有重要意义。