俞元春教授研究团队在环境科学与生态学领域TOP期刊《Science of The Total Environment》发表研究论文
近日,俞元春教授团队在环境科学与生态学领域一区TOP期刊"Science of The Total Environment"(影响因子:9.8)发表题为"Continuous planting of Chinese fir monocultures significantly influences dissolved organic matter content and microbial assembly processes"的研究论文。我校为该研究成果的第一完成单位,周垂帆教授为论文的第一作者,俞元春教授为论文的通讯作者。
杉木是我国南方重要的人工林用材树种,杉木连载导致的土壤肥力退化和林分生产力的逐渐下降严重制约了杉木人工林的可持续经营。杉木连载过程中的土壤微生物组装机制及可溶性碳的利用策略是影响土壤肥力的重要因素。该研究通过对第1至第4代杉木人工林土壤的系统调查分析,发现:随着连续轮作,土壤硝态氮含量显著下降,伴随着易降解化合物(如碳水化合物、脂肪族/蛋白质、单宁、含碳、氢、氧和氮的化合物(CHON)以及含碳、氢、氧和硫的化合物(CHOS))的增加。然而,难降解化合物,如木质素和富含羧基的脂环分子(CRAMs)、凝聚芳香化合物以及含碳、氢和氧的化合物(CHO)减少。随着连栽代次的增加,土壤微生物多样性、丰度和结构均有所下降,影响了真菌群落的生态位宽度。细菌群落受DOM组成的强烈影响,尤其是木质素/CRAMs和单宁。持续的单一种植导致杉木人工土壤硝酸盐、木质素/CRAMs减少,土壤质量下降,改变了化学特性和DOM组成,影响了微生物群落的组装。这种变化增加了易降解DOM,加速了土壤碳和氮循环,最终减少了土壤碳固存。该研究深入探讨了杉木连栽对土壤微生物群落结构、溶解性有机物(DOM)组成及其相互作用的影响,揭示了杉木连作障碍背后的微观机制,为杉木人工林土壤肥力和长期生产力维持提供了新的科学依据。
该研究成果得到了国家"十四五"重点研发计划项目(2021YFD2201304)、国家自然科学基金(32071746)和江苏省优势学科的资助(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.171943)。