本网讯（通讯员 杨翕航 文频 胡金玉 赵钦锋） 近日，陈迪马团队即将毕业的四位研究生在植物-土壤微生物-生态功能-稳定性研究领域分别发表相应重要成果。至此，陈迪马团队即将毕业的四位硕士研究生均已以第一作者在国际生态学和土壤学知名期刊上发表了SCI论文。

成果1：灌木移除和水分添加增加而氮素添加降低半干旱草地植物生产力季节稳定性。已有大量研究探讨了人为干扰对植物群落年际尺度生产力时间稳定性的影响，但是有关植物群落季节尺度生产力时间稳定性的研究相对较少。基于群落季节动态的生产力时间稳定性研究，有助于从物候角度深入认识人为干扰下植物多样性-群落稳定性关系。为此，本团队以内蒙古灌木移除和资源(氮素和水分)添加生态恢复实验为研究平台，研究发现(图1)：灌木移除和资源添加对植物群落和功能群季节生产力稳定性具有不同影响，物种异步性和不同植物功能群生产力稳定性有助于维持半干旱草地群落生产力季节稳定性；灌木移除主要通过增加多年生杂类草和C₄植物的稳定性来增加群落生产力季节稳定性；氮素添加主要通过降低多年生根茎禾草和C₄植物的稳定性来降低生产力季节稳定性；水分添加主要通过增加一二生植物、多年生杂类草和根茎禾草、优势种和C₄植物的稳定性来增加群落生产力季节稳定性。结果表明，在全球变化背景下，氮沉降和灌木入侵将降低植物群落稳定性，而降水增加和灌木移除有助于维持群落稳定性。这些发现不仅为理解群落稳定性机制提供了新视角，也为退化草地植物群落生态恢复提供了科学管理依据。该研究成果以“Seasonal community stability increased with water addition and shrub removal but reduced with nitrogen addition in semi-arid grassland”为题发表在国际生态学知名期刊《功能生态学》(Functional Ecology)(1区)上。陈迪马教授和王冰副教授为论文通讯作者，团队硕士研究生文频为论文第一作者。

图1：灌木移除和资源添加影响退化草地植物生产力季节稳定性的机制概念图。

成果2：氮富集放大了凋落物处理对退化和未退化草地土壤微生物及其功能的影响。围封和放牧是草地最为常见的两种管理利用方式，然而这两种方式的长期使用均会通过凋落物的积累效应对生态系统的多样性和功能产生不利作用。例如，草地长期围封由于凋落物的积累过量，导致土壤通透性降低和种子回归土壤困难，从而导致生物多样性下降等问题；而草地长期过度放牧却面临着凋落物积累过少、养分循环受阻、生态系统功能受损等问题。为此，本团队利用围封草地凋落物剔除和氮添加以及放牧草地凋落物添加和氮添加两个生态恢复实验，研究发现(图2)：凋落物和氮添加对围封和放牧草地的植物群落影响较弱，这可能是由于采样年较高的降水量掩盖了凋落物处理和氮添加对植物群落的影响；放牧草地的凋落物添加增加了真菌和AMF生物量，降低了细菌真菌比率，但围封草地凋落物去除对土壤微生物的影响较弱；氮富集放大了凋落物处理对土壤微生物和土壤矿化功能的影响。研究表明，将围封草地上过量积累的凋落物添加到退化放牧草地的管理方式可能对两种草地产生双赢的恢复效果，在利用氮素进行草地恢复时也应该充分考虑草地的利用方式。该研究成果以”Nitrogen enrichment amplifies the effects of litter treatments on soil microorganisms and ecosystem functions in grazed and non-grazed grasslands”为题，发表在国际土壤学知名期刊《应用土壤生态学》(Applied Soil Ecology)(二区，IF5-year= 5.678)上。陈迪马教授和乌力吉博士后为论文的通讯作者，团队硕士研究生赵钦锋和中国科学院植物研究所陈万杰博士为论文第一作者。

图2：氮富集和凋落物处理对退化和未退化草地土壤微生物及其功能的影响机制概念图。

成果3：不同土壤深度微生物群落区域尺度分布格局主要驱动机制的相对作用。区域尺度地上生物多样性的空间分布格局主要可以用生理耐受假说、栖息地异质假说、植物能量假说、土壤基质能量假说等驱动机制来解释，然而这些假说很少被应用于验证不同土壤深度土壤微生物多样性和生物量的空间分布格局。为此，本团队通过蒙古高原132个样方的样带调查，测定了植物生物量和多样性、不同深度土壤(0-20和40-60 cm)的微生物多样性和生物量以及相应气候和土壤理化环境指标，采用线性回归、偏相关和方差分解等统计方法，研究发现(图3)：生理耐受和栖息地异质假说主要解释植物生产力，四种生态学假说联合解释植物多样性的空间分布变化；土壤微生物生物量和多样性的分布格局以及主导的生态学假说在不同微生物类群和不同土层间存在较大差异。结果表明用于解释地上群落多样性的空间分布格局生态学假说也同样可以解释土壤微生物群落。我们的结论有助于深入理解在全球环境变化背景下土壤生物多样性分布格局驱动机制。该研究成果以“The validity of ecological hypotheses concerning aboveground organisms for soil microbial biomass and diversity across soil depths on the Mongolian Plateau”为题，发表在国际土壤学知名期刊《应用土壤生态学》(Applied Soil Ecology)(二区，IF5-year= 5.678)上。陈迪马教授和岳琳艳讲师为论文通讯作者，团队硕士研究生杨翕航为论文第一作者。

图3：蒙古高原植物和土壤微生物(细菌和真菌)多样性和生物量的空间分布主要驱动机制的相对作用。

成果4：亚热带森林海拔梯度调控养分富集对土壤微生物和有机质分解的影响。在亚热带森林生态系统氮磷富集背景下，有关不同海拔梯度下氮磷交互作用对亚热带森林土壤微生物及其生态功能影响的研究还相对较少。为此，本团队利用神农架亚热带森林三个不同海拔梯度(低海拔1300米、中海拔1800米和高海拔2350米)开展的氮磷富集控制实验，研究发现(图4)：不同海拔梯度下大多数微生物功能群生物量存在差异，中海拔微生物生物量最低；氮富集降低了低海拔微生物生物量，而氮磷富集增加了中海拔微生物生物量；低海拔氮富集降低土壤有机质碳氮分解，而磷富集增加土壤有机质碳分解；中海拔氮富集增加土壤有机质氮分解，但高海拔磷富集降低土壤有机质碳分解。结果表明，亚热带森林海拔梯度强烈调控养分富集对土壤微生物和有机质分解的影响，即养分富集对地下生物群落及其生态系统功能的影响具有环境背景依赖性。该研究成果以“Elevational gradient regulates the effects of short-term nutrient deposition on soil microorganisms and SOM decomposition in subtropical forests”为题，发表在国际土壤学知名期刊《植物和土壤》(Plant and Soil)(2区Top，IF_5-yr＝5.440)上。陈迪马教授和王冰副教授为论文通讯作者，团队硕士研究生胡金玉和陈华松为论文第一作者。上述研究成果得到国家重点研发计划、国家自然科学基金以及古天乐代言太阳集团拔尖人才等项目资助。

图4：亚热带森林海拔梯度调控养分富集对土壤微生物和有机质分解的影响概念图。

论文1链接：https://doi.org/10.1111/1365-2435.14264

论文2链接：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2022.104679

论文3链接：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2023.104851

论文4链接： https://doi.org/10.1007/s11104-023-06008-4