摘要
植物-土壤反馈是指植物改变了其生长环境中土壤的生物和非生物属性,改变后的土壤进而影响植物适合度的过程.植物-土壤反馈的一个根本前提是:植物在根际周围产生由专化病原菌和共生菌构成的特异性微生物群落,专化微生物对宿主植物种群有很大的影响,对非宿主植物没有或者有微弱影响.自从20世纪90年代被明确提出后,植物-土壤反馈被广泛用于揭示不同尺度的生态学过程,诸如演替、竞争、生物入侵、全球变化对生态系统的影响等.近年来,植物-土壤反馈与群落生态学主要研究领域之间的整合取得了实质性进展.该文主要关注的是土壤微生物介导的植物-土壤反馈及其对植物物种共存、群落结构和生态系统功能的影响.土壤微生物不仅可以产生稳定化力量促进物种共存,也可以改变均一化力量或者种间适合度差异,从而影响植物种间共存.在群落生态学中通常假设稀有种受土壤负反馈的影响更弱,从而预测植物局域丰富度与土壤反馈强度具有负相关关系.然而实验证据却揭示了不同的模式,加强对植物与土壤病原菌之间的进化动态的关注是调和这些不一致模式的关键.土壤微生物也是驱动植物群落演替的关键因子.土壤微生物通过稀释效应影响植物多样性-群落生产力关系.专化土壤病原菌或共生菌在单物种群落中积累,但其负面或正面影响在多物种群落中被稀释,分别导致更高或更低的群落生产力,从而提升或抑制多样性效应.针对群落生态学中的植物-土壤反馈研究,该文提出了3个研究方向:植物与土壤微生物专化关系的实验验证,多维度物种共存,植物与土壤微生物的生态-进化动态.
基金项目
国家自然科学基金(31600342)
生物多样性与生态工程教育部重点实验室开放课题(K202003)
NETL
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