河南省全球變化生態(tài)學(xué)國(guó)際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室面向“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”和“國(guó)家雙碳戰(zhàn)略”，聚焦陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變化的響應(yīng)和適應(yīng)研究。近期，在國(guó)家自然科學(xué)基金、河南省重大公益專項(xiàng)和河南大學(xué)“雙一流”建設(shè)等項(xiàng)目資助下，實(shí)驗(yàn)室成員在全球變化對(duì)土壤生態(tài)過程影響方面取得系列重要進(jìn)展。
土壤微生物群落構(gòu)建：實(shí)驗(yàn)室成員調(diào)查了黃河中下游嫩灘、農(nóng)田和棄耕地三類土地利用類型下細(xì)菌、真菌和原生生物群落構(gòu)建過程和共生網(wǎng)絡(luò)模式的差異，發(fā)現(xiàn)：①相比于微生物α多樣性指數(shù)，微生物群落的組成和結(jié)構(gòu)更容易受土地利用類型的影響;②微生物群落結(jié)構(gòu)的變化與土壤肥力的差異有關(guān)。在嫩灘和棄耕地，隨機(jī)過程對(duì)細(xì)菌、真菌和原生生物群落構(gòu)建的貢獻(xiàn)高于農(nóng)田;③在這三種土地利用類型中，嫩灘土壤微生物網(wǎng)絡(luò)最穩(wěn)定，而棄耕地的微生物網(wǎng)絡(luò)最不穩(wěn)定。研究結(jié)果為灘涂生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)管理和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)，并分別發(fā)表在國(guó)際知名期刊Applied Soil Ecology和Journalof Plant Ecology上，實(shí)驗(yàn)室博士后余炎炎和博士生董雄德分別為論文第一作者。
圖1. 三種土地利用方式下的微生物網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
土壤碳排放：實(shí)驗(yàn)室成員依托非對(duì)稱性增溫實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了非生長(zhǎng)季增溫對(duì)溫帶半干旱草原土壤呼吸的影響，發(fā)現(xiàn)：①土壤溫度、微生物生物量碳和氮的變化調(diào)控了土壤呼吸對(duì)模擬增溫的響應(yīng);②草地植物群落結(jié)構(gòu)和組成對(duì)生長(zhǎng)季后期干旱響應(yīng)大于前期干旱的響應(yīng)。研究成果分別發(fā)表在Journalof Plant Ecology和Journal of Vegetation Science上，苗原副教授和苗仁輝副教授分別為論文第一作者。其中，苗原副教授的論文獲得Journalof Plant Ecology2022年度最佳論文獎(jiǎng)。
圖2.非生長(zhǎng)季增溫處理對(duì)月平均動(dòng)態(tài)土壤呼吸(插圖為年平均值)的影響
植物-土壤反饋：實(shí)驗(yàn)室成員通過對(duì)長(zhǎng)期禁牧的流動(dòng)沙丘生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)分析發(fā)現(xiàn)：①禁牧32年顯著改變了沙丘迎風(fēng)坡、背風(fēng)坡及丘間地的優(yōu)勢(shì)種;②禁牧顯著增加了土壤碳氮含量，且禁牧效應(yīng)隨沙丘位置而變化;③禁牧對(duì)迎風(fēng)坡的促進(jìn)作用高于背風(fēng)坡的作用；④植物群落特征與土壤性質(zhì)具有很好的相關(guān)性，且禁牧強(qiáng)化了植物和土壤性質(zhì)的相關(guān)性。研究結(jié)果表明禁牧對(duì)沙丘植物和土壤性質(zhì)的影響強(qiáng)烈依賴于沙丘位置，強(qiáng)調(diào)沙丘位置在沙丘恢復(fù)措施效應(yīng)評(píng)估中的重要性。該研究成果對(duì)于干擾情境下，植物-土壤反饋具有重要的科學(xué)意義。研究成果發(fā)表在國(guó)際知名雜志Catena上，苗仁輝副教授為論文第一作者。論文發(fā)表后受到了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的高度關(guān)注，目前已被美國(guó)《基本科學(xué)指標(biāo)》(ESI)數(shù)據(jù)庫收錄為熱點(diǎn)論文。
圖3.長(zhǎng)期禁牧對(duì)不同沙丘系統(tǒng)位置植物群落密度、高度、蓋度和物種豐富度的影響
論文銜接
1.https://doi.org/10.1093/jpe/rtac076.
2.https://academic.oup.com/jpe/advance-article/doi/10.1093/jpe/rtac075/6650205
3.DOI:10.1093/jpe/rtaa013
4.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0341816221007189
