|
磷是维持陆地生态系统结构与功能的重要营养元素,可通过影响植物元素平衡和食物网关系改变群落结构。相比氮沉降对草地生态系统影响的研究,目前关于磷输入如何影响草原节肢动物群落,特别是不同功能类群响应机制的认识仍较为有限。
研究团队依托额尔古纳森林草原过渡带生态系统研究站长期控制实验平台,在温带草甸草原开展了连续7年的磷添加实验,设置0、2、4、6、8和10 g P m-2 yr-1六个磷添加梯度,系统分析了植物化学计量特征与节肢动物群落组成、丰度和多样性之间的关系。
研究发现,磷添加并未显著改变节肢动物群落总体丰度和多样性,但显著改变了其群落组成,尤其在4至10 g Pm-2 yr-1磷添加水平下表现明显。节肢动物群落组成对磷添加呈非线性响应:随磷添加水平升高,群落组成变化逐渐增强,并在4 g Pm-2 yr-1附近出现阈值后趋于稳定(图1)。这一变化模式与植物磷含量的响应高度一致。进一步分析表明,节肢动物群落组成变化主要由植食性和腐食性类群驱动,而这两类功能群的组成均与植物和凋落物磷含量密切相关。以上结果表明,植物磷含量变化是磷添加背景下调控草原节肢动物群落组成的重要因素,揭示了植物-节肢动物关系中由植物养分特征介导的非线性响应机制。
研究结果以“Non-linear response of arthropod community composition to plant stoichiometry under phosphorus addition”为题发表于Agriculture, Ecosystems and Environment期刊。中国科学院沈阳应用生态研究所特别研究助理张炳川和Nazim Hassan为共同第一作者,王正文研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金和中国博士后科学基金项目资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.agee.2026.110524

图1 磷添加下植物磷含量与节肢动物群落组成的非线性响应
|