多年凍土區(qū)作為氣候變化的關(guān)鍵區(qū)域，其微小的變化都將對全球碳循環(huán)產(chǎn)生重大影響。隨著氣候變暖的加劇，多年凍土退化并進(jìn)一步引發(fā)草地退化。土壤線蟲通過其在食物網(wǎng)中的相互作用以及自身特性，在土壤養(yǎng)分動(dòng)態(tài)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而，在多年凍土區(qū)草地退化過程中，土壤線蟲群落對土壤養(yǎng)分的影響機(jī)制仍知之甚少。

針對這一科學(xué)問題，中國科學(xué)院西北高原生物研究所高寒生態(tài)系統(tǒng)與全球變化研究團(tuán)隊(duì)通過在三江源國家公園多年凍土區(qū)連續(xù)兩年的定位研究，系統(tǒng)解析了多年凍土區(qū)草地退化過程中，土壤線蟲營養(yǎng)群結(jié)構(gòu) (食細(xì)菌線蟲、食真菌線蟲、植食性線蟲、雜食-捕食線蟲) 的響應(yīng)特征及其與土壤有機(jī)碳(SOC)、總氮(TN)的關(guān)聯(lián)機(jī)制。

研究發(fā)現(xiàn)，多年凍土區(qū)草地退化降低了土壤食細(xì)菌線蟲的相對豐度，但增加了食草線蟲和雜食-捕食線蟲的相對豐度，改變了線蟲營養(yǎng)類群的組成。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)線蟲營養(yǎng)類群通過不同的營養(yǎng)級聯(lián)反應(yīng)以及影響植物生長來影響SOC和TN，線蟲群落的變化能解釋SOC 變異性的 16.01% - 17.49% 以及 TN 變異性的 10.28% - 15.42%。盡管這些線蟲影響相對于植物輸入而言是次要的，但它們?nèi)酝伙@了線蟲群落在土壤養(yǎng)分循環(huán)中的重要性。研究結(jié)果闡明了多年凍土區(qū)高寒草地退化過程中土壤線蟲營養(yǎng)群的響應(yīng)規(guī)律及其介導(dǎo)碳氮循環(huán)的生態(tài)機(jī)制，為理解凍土退化下的土壤碳氮?jiǎng)討B(tài)變化提供了新視角，也為預(yù)測未來氣候變化下高寒草地土壤養(yǎng)分穩(wěn)定性提供了一定參考。

該研究成果于2025年10月25日以?Grassland degradation indirectly impacts soil carbon and nitrogen by altering nematode communities in permafrost area?為題發(fā)表在土壤科學(xué)經(jīng)典期刊?Applied Soil Ecology?上(JCR Q1,IF=5.0)。已畢業(yè)碩士研究生劉坤和為第一作者，張振華研究員為通訊作者。四川師范大學(xué)胡宜剛教授、長江源園區(qū)國家公園曲麻萊管理處生態(tài)保護(hù)站才旦和才仁求吉等參與了該研究。該研究得到科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、三江源國家公園聯(lián)合專項(xiàng)、西部之光-重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專項(xiàng)交叉團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目和第二次青藏高原科學(xué)考察項(xiàng)目的資助。

此外，高寒生態(tài)系統(tǒng)與全球變化研究團(tuán)隊(duì)還通過meta分析手段闡明了青藏高原熱融滑塌對高寒草地土壤養(yǎng)分的影響機(jī)制，相關(guān)研究成果于2025年8月1日發(fā)表在經(jīng)典中文期刊《生態(tài)學(xué)報(bào)》上。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2025.106539

https://doi.org/10.20103/j.stxb.202412032965

圖1?多年凍土區(qū)草地退化對線蟲營養(yǎng)群的影響以及其改變SOC和TN的途徑

圖2?食細(xì)菌線蟲與土壤養(yǎng)分的關(guān)系，食菌線蟲與雜食性-捕食性線蟲的關(guān)系

圖3?植物輸入與線蟲營養(yǎng)組對土壤養(yǎng)分變化的相對重要性