安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)在真菌多樣性與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關(guān)系方面取得重大突破

生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定性之間的關(guān)系是當(dāng)代生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的重大科學(xué)問(wèn)題之一。過(guò)去研究多關(guān)注地上植物多樣性在生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定性上的重要作用及其維持機(jī)制，而地下生物類(lèi)群尤其是真菌多樣性與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關(guān)系仍然不夠清晰。相較于土壤其他生物類(lèi)群，真菌功能類(lèi)群和生態(tài)策略更為多樣化，這些不同功能類(lèi)群如腐生真菌，病原真菌和菌根真菌等在植物生產(chǎn)力維持、有機(jī)碳的積累和轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵生態(tài)過(guò)程和功能上發(fā)揮著重要且不可替代的作用。因此，在全球尺度上探討真菌不同功能類(lèi)群多樣性與生產(chǎn)力穩(wěn)定性之間的關(guān)系對(duì)通過(guò)調(diào)節(jié)土壤生物多樣性來(lái)維持未來(lái)生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定，降低全球氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生的消極影響具有重要的意義。

針對(duì)這一重要的科學(xué)問(wèn)題，我校王清奎團(tuán)隊(duì)作為合作者，和其博士畢業(yè)研究生劉圣恩博士聯(lián)合西班牙塞維利亞自然資源和農(nóng)業(yè)生物研究所、中科院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所等全球15 個(gè)研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展了三條獨(dú)立的全球尺度的土壤調(diào)查，包括森林，沙漠，草地等10 種不同陸地生態(tài)系統(tǒng)，覆蓋全球673 個(gè)不同地點(diǎn)，利用二代和三代測(cè)序定量了土壤真菌不同功能類(lèi)群的多樣性。在此基礎(chǔ)上深入探討真菌多樣性與2001-2018 年間對(duì)應(yīng)地點(diǎn)的植物生產(chǎn)力穩(wěn)定性之間的聯(lián)系。

結(jié)果顯示，獨(dú)立于植物，土壤真菌多樣性在植物生產(chǎn)力穩(wěn)定性上發(fā)揮著重要的作用，并且這種作用與真菌功能類(lèi)群的生態(tài)策略密切相關(guān)，即土壤腐生真菌多樣性越高的系統(tǒng)，植物生產(chǎn)力的穩(wěn)定性越高，而植物真菌病原體多樣性越高的系統(tǒng)，植物生產(chǎn)力在時(shí)間尺度上越容易出現(xiàn)較大的波動(dòng)，這一現(xiàn)象在全球草地生態(tài)系統(tǒng)中尤為明顯。在全球變暖更容易導(dǎo)致植物真菌病原體大爆發(fā)的背景下，該研究成果為預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化引起的真菌病原體的增長(zhǎng)所導(dǎo)致的植物生產(chǎn)力的波動(dòng)提供了重要理論支持。