土壤生态系统正面临着日益严重的人类活动影响，特别是土地利用的集约化，直接影响土壤生物群落结构。土壤生物多样性在维持土壤生态平衡和健康过程中起着重要的作用。因此，深入了解土地利用变化如何影响土壤生物多样性，对于预测和保护土壤生态功能以及应对人类活动带来的干扰至关重要。

东北地理与农业生态研究所土壤资源与利用学科组和农田分子生态学科组科研人员，以土壤线虫为土壤指示生物，利用线虫形态学鉴定方法结合高通量测序技术，研究了典型黑土带农田和草地土壤线虫多样性差异、影响多样性的主要环境因子，以及草地向农田转化过程中土壤线虫群落的组装特征。研究结果表明，草地转化为农田降低了线虫α多样性，改变了线虫的β多样性（图1）。气候因子和地理距离对土壤线虫β多样性具有显著影响，而对α多样性影响不显著。温度是土壤线虫群落结构的主要气候决定因子，降水量仅在农田土壤中对土壤线虫β多样性产生影响。随机过程在土壤线虫群落的组装中起主导作用，但与草地土壤相比，农田土壤增加了线虫群落组装确定性过程的重要性（图2）。本研究结果为中国黑土区土壤生物多样性的保护和未来土地管理策略的制定提供重要信息。

图1 农田（AS）和草地（NS）土壤中线虫的α多样性和β多样性。通过形态学鉴定方法（MI）和高通量测序方法（HTS）获得的物种丰富度（a，d）、香农多样性（b，e）、功能多样性（c，f）和非度量多维标度图（g，h）。

图2 农田土壤（AS）和草地土壤（NS）中线虫群落组装过程的影响因子。线虫群落组装过程对土地利用转换的响应（a）。线虫βNTI与温度距离（b）、环境距离（c）和降水距离（d）之间的关系。

研究成果近期发表在国际期刊Agriculture Ecosystems & Environment上。潘凤娟副研究员为论文第一作者，刘俊杰研究员和王光华研究员为论文共同通讯作者，隋跃宇研究员参与了本项工作。研究得到中国科学院战略性先导科技专项（XDA28020201）、国家重点研发计划项目（2022YFD1500200）和黑土区农业生态研究中心（2020ZKHT-20）等项目共同资助。

论文信息：Fengjuan Pan,Haidong Gu,Zhuxiu Liu,Yueyu Sui,Neil B. McLaughlin,Junjie Liu*,Guanghua Wang*. Land use and temperature shape the beta diversity of soil nematodes across the Mollisol zone in northeast China. Agriculture,Ecosystems & Environment,2024,373,109132.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.agee.2024.109132