桉树衰退引发的生态系统级联效应：土壤微生物群落与植被组成的协同变化

　　编辑推荐：本研究针对全球范围内日益严重的桉树(Eucalyptus viminalis)衰退现象，通过多维度分析揭示了其与土壤化学性质、外来植物入侵及微生物群落（AMF/EMF/病原菌）的复杂关联。研究发现，衰退导致土壤硝酸盐-N和pH上升，EMF多样性下降，而AMF和病原菌多样性增加，同时植被组成均质化。该成果为理解树木衰退的生态反馈机制及恢复策略提供了关键依据，发表于《Plant and Soil》。

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　　 桉树(Eucalyptus viminalis)作为澳大利亚东南部温带林地的重要树种，近年来因不明原因的大规模衰退引发生态担忧。树木衰退不仅威胁生物多样性，还可能通过改变土壤微生物群落、养分循环和植被结构触发连锁反应。然而，目前对衰退相关的生态系统级联变化缺乏系统性研究。为此，澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)联合多所高校的团队，在Monaro地区46个不同衰退程度的样地展开调查，结合植被普查、土壤化学分析和高通量测序技术，揭示了衰退驱动的生态变化网络。

研究采用标准化采样流程：在25 m×25 m样方内记录植被覆盖度及树种健康状况（基于冠层评分系统），采集0-10 cm和20-30 cm土层样本，测定pH、硝酸盐-N、铵盐-N等指标，并通过18S rRNA（AMF）、ITS1（真菌）和rps10（卵菌）基因区域测序分析微生物群落。数据通过Bray-Curtis差异性和PERMANOVA评估群落变化。

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??结果1：土壤化学性质与衰退显著相关?? 衰退严重度与硝酸盐-N和pH呈正相关，与铵盐-N和凋落物覆盖度负相关。深层土壤的养分含量普遍低于表层，但衰退对磷、钾和有机碳无显著影响。

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??结果2：植被组成发生显著转变?? 衰退导致本地植物丰富度下降50%以上，而外来植物丰富度和覆盖度显著上升。群落分析显示，健康样地的植被异质性高，而严重衰退样地趋于均质化，如本地禾草类(Austrostipa/Poa)和木本植物(Melicytus dentatus)成为少数幸存者。

??结果3：微生物群落响应呈现功能分化?? AMF丰富度在衰退样地增加1.3倍，而EMF（如Thelephorales、Russulales）在衰退超过60%的样地近乎消失。病原菌（如Glomerellales）和卵菌（Pythium/Phytophthora）呈“先升后降”趋势，但未检测到已知致病种Phytophthora cinnamomi。

??结果4：多因子驱动生态反馈?? 结构方程模型推测，干旱或虫害可能为衰退初始诱因，随后通过氮释放、EMF丧失和病原菌增殖形成正反馈循环。外来植物通过AMF依赖策略进一步加剧系统失衡。

??结论与意义?? 该研究首次整合了桉树衰退对土壤-植物-微生物网络的综合影响，提出衰退可能通过资源竞争和互作关系重塑生态系统。成果强调，在生态恢复中需针对性补充EMF并控制病原菌，以打破衰退循环。未来需通过控制实验验证干旱与氮富集的交互作用，为温带林地管理提供理论支撑。

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