????外來植物入侵機制是防控和評估入侵的關鍵依據。入侵植物可以通過改變土壤微生物組成來提高土壤養分的可用水平,并創造良好的土壤環境,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分循環的能力有重要意義。近年來,飛機草已成為西沙群島危害最大的入侵植物之一,造成較嚴重的生態環境問題。以土壤氮轉化為切入點,開展飛機草在熱帶珊瑚島的入侵機制,為其防控提供理論依據有重要意義。
????該研究以熱帶珊瑚島入侵植物飛機草和本地優勢物種草海桐和抗風桐為研究對象,探究氨氧化微生物在入侵植物與本地植物競爭中的作用。研究發現,在面對種間競爭時,飛機草地上部分的生物量分配比例高于兩種本土植物。當與本地植物種植時,飛機草根際富集更多的氨氧化細菌,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;同時抑制本地植物的氮轉化,從而獲取競爭優勢。研究結果為基于植物-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。
????相關研究成果發表在國際學術期刊Science of the Total Environment(《總環境科學》)上,中國科學院華南植物園植被與景觀生態學研究組博士研究生袁承志和碩士畢業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研發項目和廣東省科學技術項目的資助。論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.175196
圖1. 飛機草、草海桐和抗風桐的根際土壤的氮轉化速率
圖2. 飛機草、草海桐和抗風桐的根際土壤的氨氧化古菌(a、c)和細菌(b、d)的amoA基因拷貝數
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