摘要:
植物-土壤反馈(interspecific plant–soil feedback, PSF),即一种植物通过改变土壤条件影响另一种植物,在调控生态系统过程中起着关键作用。然而,植物物种起源和系统发育关系如何影响PSF及其相对重要性,还缺乏系统研究。为此,本研究利用温室盆栽实验,将10种本地植物分别种植于由10种本地和10种外来植物接种后的土壤,探究物种起源和系统发育距离在影响种间PSF的作用。本研究选择的植物的系统发育距离从共同祖先开始横跨2.7亿年,具有较远的进化距离。研究结果表明,本地植物和外来植物处理后的土壤均都降低了植物生物量,其中本地植物处理的土壤对生物量的抑制作用更强。这可能是因为与外来植物处理的土壤相比,本地植物处理的土壤具有较低的磷含量、较高的呼吸速率、阳离子交换能力、盐基饱和度和镁含量。然而,不论用于处理土壤的植物物种起源如何,系统发育距离均未对PSF产生显著影响,可能是因为共同进化致使本地植物驯化产生低碳利用效率的微生物群落,这一结果突出了土壤生物群在调节PSF中的关键作用。上述研究加深了学术界对植物物种起源与微生物群落交互作用的理解,并强调了微生物管理在促进本地物种繁殖和控制外来物种入侵中的重要性。此外,本研究中系统发育距离的作用较弱与先前研究一致,表明仅凭植物进化关系无法预测植物-土壤反馈关系的方向和强度。
关键词:
共同进化,
天敌释放假说,
温室实验,
微生物呼吸,
本地与外来物种,
植物-土壤相互作用,
土壤微生物