白菜官网彭少麟教授团队/陈宝明课题组揭示外来植物入侵影响土壤呼吸的规律与成因

外来植物入侵能够显著影响入侵地的碳循环，土壤呼吸是碳循环过程的重要环节。土壤呼吸是土壤生物群和植物根系从土壤表面向大气呼吸CO₂的通量。土壤呼吸(Rs)包括土壤自养呼吸(autotrophic respiration, Ra)和异养呼吸(heterotrophic respiration, Rh)。许多研究表明外来植物入侵显著影响土壤呼吸，不同外来植物入侵不同生态系统对土壤呼吸组分(Ra和Rh)的影响差异很大。然而，不清楚全球尺度上外来植物入侵对土壤呼吸各组分的影响有何规律，不同外来植物入侵到不同生态系统的影响作用有何差异，也不清楚外来入侵植物影响土壤呼吸的成因。

近日，白菜官网彭少麟教授团队/陈宝明课题组首次在全球尺度阐明了外来植物入侵对土壤呼吸的影响作用与成因。研究发现外来植物入侵显着增加了异养呼吸，而对土壤总呼吸、自养呼吸没有显着影响，非禾本科草本的入侵显著增加了土壤异养呼吸，而外来植物入侵不同生态系统对土壤呼吸无显著的影响作用（图1）；入侵植物引起的土壤pH、MBC和β-葡萄糖苷酶的升高是异养呼吸增强的主要原因（图2）。未来需要更加有效地防控管理外来入侵植物，以减少入侵植物导致CO₂排放的增加而加剧全球变暖。

图1 外来植物入侵对土壤总呼吸(Rs)和异养呼吸(Rh)的影响

Fig. 1 Mean effect sizes of invasive alien plants on soil respiration (Rs) and heterotrophic respiration (Rh) in different groups.

图2 外来植物入侵导致的土壤性质的变化与土壤总呼吸（Rs）和异养呼吸(Rh)效应值的关系

Fig. 2 Relationships between the changes in soil properties resulting from plant invasion and the effect sizes of soil Rs and Rh.

该研究以“A global meta-analysis reveals the positive effect of invasive alien plants on soil heterotrophic respiration”为题发表在土壤学期刊Soil Biology and Biochemistry，白菜官网21级硕士研究生范圣琦为该论文第一作者，陈宝明副教授为该论文通讯作者。

原文连接：

https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2024.109450