32 年追踪！高草草原线虫群落对氮富集响应远超植物群落变化，为生态保护提供关键指引

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《Applied Soil Ecology》：Nematode communities respond more to N enrichment than to plant community changes over decades in tallgrass prairie

【字体：大中小】 时间：2025年04月22日 来源：Applied Soil Ecology 4.8

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　　北美高草草原等温带草原生态受威胁，研究人员借此研究火烧、割草、氮（N）磷（P）施肥对高草草原线虫群落结构和组成的长期影响。结果发现线虫群落对 N 富集更敏感，这为土壤生态系统研究和草原保护提供参考。

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　　在广袤的地球生态系统中，温带草原是极为特殊的存在，它们如同大地的绿色披风，滋养着无数生命。然而，如今的温带草原正面临着前所未有的危机。以北美高草草原为例，曾经一望无际的草原，因气候变迁和人类土地利用方式的改变，正逐渐失去往日的生机。大量草原被开垦为农田，而剩余的草原也不断受到木本植物的入侵。这种入侵不仅改变了草原的植被结构，还对土壤生态系统产生了深远影响。土壤中的生物群落是维持土壤健康和生态系统功能的关键，但目前对于土壤生物群落如何响应这些变化，尤其是在长达数十年的时间尺度上的变化，我们知之甚少。

为了填补这一知识空白，来自国外研究机构的研究人员开展了一项意义重大的研究。该研究聚焦于火烧（年度焚烧或禁火）、割草以及氮（N）和磷（P）施肥对高草草原线虫群落结构和组成的长期影响。经过 32 年的艰苦实验，研究人员收获了许多重要结论。这些结论对于理解土壤生态系统的运作机制、保护高草草原生态环境具有不可忽视的意义。该研究成果发表在《Applied Soil Ecology》上，为相关领域的研究提供了重要参考。

研究人员采用了长期定位实验的方法。在 1986 年，他们于 Konza 草原生物站设立了地下地块实验（BGPE）。实验设置了不同的处理组，包括年度焚烧、禁火、割草以及不同的施肥处理等。通过长达 32 年的持续观测和采样，研究人员收集了大量数据，用于分析线虫群落的变化。实验样本均取自 Konza 草原生物站的实验地块，以确保数据的准确性和可靠性。

总线虫丰度

经过 32 年的处理，年度焚烧地块的平均总线虫丰度比未焚烧地块高出 91%。同时还观察到焚烧、割草、氮和磷之间存在四向交互作用。进一步分析多年的线性趋势发现，氮的主效应显著影响线虫丰度。这表明氮元素在影响线虫数量方面起着重要作用，可能是因为氮的添加改变了土壤的养分环境，进而影响了线虫的生存和繁殖。

讨论

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在这项长期野外实验中，线虫对处理的响应很可能反映了整个土壤食物网结构的变化。线虫作为土壤食物网的重要组成部分，其群落结构的改变暗示着整个生态系统的动态变化。利用线虫作为土壤食物网状态的生态指标具有重要意义，这为后续研究土壤生态系统健康状况提供了一种可行的方法。

结论

禁火和氮富集对高草草原线虫群落具有累积的长期影响，而割草和磷肥则起到调节作用。割草虽然能阻止木本植物入侵，但对线虫群落的影响较少通过改变植被结构来实现。此外，研究还发现食草线虫密度的降低与已发表的根系生物量和氮含量减少的报道一致。这些结论为深入理解草原生态系统的地下过程提供了关键线索，有助于制定更有效的草原保护和管理策略。

综合来看，该研究通过长期实验，深入探讨了高草草原线虫群落与环境因素之间的关系。研究结果表明，氮富集是影响线虫群落动态的主要因素，这一发现为土壤生态系统的研究提供了新的视角。同时，研究还证实了线虫群落分析在土壤食物网诊断中的价值，为评估土壤生态系统健康状况提供了有力的工具。未来的研究可以在此基础上，进一步探究线虫群落与其他土壤生物之间的相互作用，以及如何通过合理的管理措施保护和改善草原土壤生态系统，为高草草原的可持续发展提供更全面的理论支持。

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