保护性种植促进喀斯特食物网结构维持与能量流动

我国西南喀斯特地区石漠化治理与生态恢复成效显著，但是该区人口压力较大，经过几十年保育恢复的生态系统仍面临被再次开垦利用和土壤退化的风险。土地利用变化会对土壤微食物网产生强烈影响，以往研究通常采用时空替代法且为单次采样，这些方法可能会增加随机误差。

为此，中国科学院亚热带农业生态研究所研究员王克林团队赵杰研究员依托环江站土地利用变化三维水土过程长期监测研究平台，进行了一项七年的田间观测和控制实验，旨在探讨从自然灌丛转变为农田（玉米）、人工牧草地（桂牧一号）和经济林（核桃）的土地利用变化对土壤微食物网群落结构和能量动态的影响。

环江站土地利用变化三维水土过程长期监测研究平台。受访者 供图

研究发现，相较于其他三种土地利用方式，农田长期玉米耕种降低了土壤微食物网的复杂性。免耕的人工牧草种植维持了最高的土壤总微生物、真菌和丛枝菌根真菌的生物量。核桃经济林的凋落物等资源输入量更多，由底物向食细菌线虫、食真菌线虫和植食性线虫的能量转移通量更高，同时减少植食性线虫向杂食性捕食线虫的能量流动，改善了微食物网的能量流动均匀性。

同时，高营养级杂食性线虫丰度和线虫多样性是土壤食物网能流通量和能量流动均匀性的重要预测因子。杂食性线虫通过下行控制作用促进营养级之间的相互作用，进而增强土壤微食物网的复杂性。

据介绍，该研究结果揭示了保护性农业通过高营养级生物（杂食者）维持土壤食物网结构和能量流动的机制，为未来可持续土地利用提供了重要参考，同时也强调了进行长期田间监测实验的重要性。

上述研究成果近日发表在Soil Biology and Biochemistry上。研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2024.109424