東北地理所在鹽堿地土壤線蟲功能群網(wǎng)絡非線性動態(tài)變化機制研究方面取得進展
土壤鹽堿化是全球范圍內(nèi)導致生態(tài)系統(tǒng)退化的重要環(huán)境問題，以往研究多聚焦于土壤理化性質與物種多樣性，而對生物間相互作用的動態(tài)變化機制研究較少。針對這一科學空白，研究團隊以吉林省通榆縣為研究區(qū)，系統(tǒng)分析了不同鹽堿梯度下土壤線蟲功能群網(wǎng)絡的動態(tài)變化，揭示了其非線性響應特征及關鍵環(huán)境驅動因子。
圖1?吉林省白城市通榆縣鹽堿地采樣點分布圖
研究團隊沿鹽堿梯度設置了非鹽堿化、弱鹽堿化、中度鹽堿化和高度鹽堿化四個等級的土壤樣點。通過將線蟲按取食行為和生活史策略劃分為不同功能群，并根據(jù)各功能群所處生態(tài)位進一步將功能群間的相互作用劃分為三類：營養(yǎng)級內(nèi)非營養(yǎng)相互作用、跨營養(yǎng)級非營養(yǎng)相互作用以及捕食者-被捕食者相互作用，系統(tǒng)構建了線蟲功能群網(wǎng)絡。
結果表明，隨著鹽堿脅迫的增強，整體上線蟲各功能群多度均降低。中度鹽堿化下，功能群間相互作用數(shù)量及網(wǎng)絡復雜性（連接度和相互作用多樣性）達到峰值，而鹽堿程度增加至高度鹽堿化，相互作用數(shù)量急劇下降，但相互作用強度顯著上升，尤其是捕食者-被捕食者相互作用。此外，在鹽堿程度增加過程中，r-策略者（如 Ba-1類群在高度鹽堿化多度顯著增加）比 K-策略者（如 OP-4類群在高度鹽堿化分類群數(shù)顯著減少）表現(xiàn)出更強的耐鹽堿脅迫能力。環(huán)境驅動分析顯示，在高度鹽堿化條件下，Na? 成為調控線蟲功能群網(wǎng)絡結構的主要因子。
圖2 不同鹽堿程度下土壤線蟲功能群互作非動態(tài)變化
該研究系統(tǒng)地揭示了鹽堿梯度下土壤線蟲功能群相互作用的非線性演變規(guī)律，闡明了 Na? 離子毒性在調控土壤微食物網(wǎng)結構中的關鍵作用，為理解鹽堿生態(tài)系統(tǒng)生物互作機制及生態(tài)恢復提供了新視角。研究成果以“Nonlinear dynamics of interactions within the soil nematode food web across a saline-alkaline gradient”為題，發(fā)表于國際期刊Catena （一區(qū)Top）。該論文由已畢業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生劉博濤為第一作者，張士秀研究員和鄭州大學張靖楠副教授為共同通訊作者。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃（2022YFD1500203）、吉林省自然科學基金優(yōu)秀青年基金（2025010104310）及中國科學院青年創(chuàng)新促進會項目（2021228）等資助。
論文信息及鏈接如下：
Liu,B.T.,Zhang,J.N.,Chen,L.,McLaughlin,N.B.,Hu,Y.F.,Zhang,S.X.,Li,L.J. Nonlinear dynamics of interactions within the soil nematode food web across a saline-alkaline gradient. Catena. 262 (2026) 109608.https://doi.org/10.1016/j.catena.2025.109608.
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吉公網(wǎng)安備22017302000214號
