植物入侵是全球環(huán)境變化的重要組成部分，可通過根際輸入顯著改變土壤生物區(qū)系和土壤生物活性，對陸地生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)質(zhì)分解和養(yǎng)分循環(huán)至關(guān)重要。然而，植物入侵下，入侵植物生長形式、化感作用、生態(tài)系統(tǒng)類型和土壤生物以及土壤酶活性之間的關(guān)系尚不明確，入侵植物入侵機(jī)理需要進(jìn)一步深入詮釋。

基于此，中國科學(xué)院成都生物研究所工程擾損生態(tài)系統(tǒng)格局過程與修復(fù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)博士研究生Zebene Negesse在潘開文研究員和張林副研究員的指導(dǎo)下，通過對全球107項(xiàng)研究的688組數(shù)據(jù)進(jìn)行Meta分析，量化了土壤生物功能群、土壤酶活、微生物生物量、土壤呼吸、氮礦化、氮硝化以及土壤養(yǎng)分水平（有效氮和有效磷）對植物入侵下，入侵植物的生長形式、化感作用和生態(tài)系統(tǒng)類型的響應(yīng)。結(jié)果表明，植物入侵減少了植食性、食腐性和雜食性動(dòng)物的豐度，但增加了叢枝菌根真菌（AMF）生物量、微生物生物量（MBC和MBN）。此外，入侵植物根際土壤中的微生物生物量、氮礦化、土壤呼吸、有效養(yǎng)分（N和P）和養(yǎng)分儲(chǔ)量均高于鄉(xiāng)土植物土壤；入侵植物土壤中的碳分解酶、氮和磷釋放酶的活性也顯著高于鄉(xiāng)土植物土壤。研究表明，入侵植物通過增強(qiáng)土壤酶活性和微生物生物量，加速了土壤氮和磷的循環(huán)，從而促進(jìn)了入侵植物的定殖；盡管入侵植物有利于提高土壤養(yǎng)分，但抑制了土壤無脊椎動(dòng)物、捕食性動(dòng)物、肉食性動(dòng)物、食碎屑動(dòng)物的豐度，不利于土壤生物多樣性的保護(hù)及土壤健康的維持。研究結(jié)果為深入理解入侵植物入侵機(jī)制及其生態(tài)后果提供了新的視角，有利于入侵植物的防控。

上述研究結(jié)果于2025年1月以“Plant invasions alter soil biota and microbial activities: a global meta - analysis”為題發(fā)表在國際重要學(xué)術(shù)期刊Plant and Soil雜志上。成都生物研究所博士研究生Zebene Negesse為論文的第一作者，通訊作者為成都生物研究所潘開文研究員和張林副研究員。本研究得到第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究（2019QZKK0303）、中國三峽建設(shè)集團(tuán)公司項(xiàng)目（編號: JG-EP030222001, JG-EP030222002）以及雅江生物物種（植物）調(diào)查與評估項(xiàng)目的資助。

原文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s11104-025-07227-7

圖1 植物入侵對土壤功能群（a）和微生物生物量（b）豐度的影響

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圖2 植物入侵對土壤酶活性影響

圖3 入侵植物類型對土壤微生物組成、捕食者豐度和土壤酶活性的影響

圖4 入侵植物對土壤生物影響的概念圖