《Ecology and Evolution》：Soil Fauna Alter the Relationship Between Plant Litter Diversity and Microbial Communities in Mixed Litter Decomposition
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本研究通过460天的野外分解实验，揭示了亚热带森林中凋落物多样性、土壤动物和微生物群落之间的三级相互作用。研究发现凋落物性状（氮、磷、锰含量等）和多样性显著影响微生物磷脂脂肪酸（PLFA）含量，而土壤动物通过改变凋落物物理结构和养分释放，逆转了混合凋落物性状与丛枝菌根真菌（AMF）PLFA的负相关关系。该研究为理解生物多样性丧失对分解级联效应的影响提供了新视角。
引言
凋落物分解在生态系统碳（C）和养分循环中起关键作用。超过90%的净初级生产力通过植物凋落物进入土壤，支持复杂食物网。在分解过程中，定殖微生物的活动是驱动分解的主要生物机制。研究表明混合凋落物的性状效应、凋落物丰富度和土壤动物参与可通过"自下而上"（资源调控）或"自上而下"（捕食调控）途径影响微生物群落。
材料与方法
在重庆缙云山亚热带常绿阔叶林进行460天野外分解实验，使用4种优势树种（Castanopsis fargesii、Elaeocarpus japonicus、Machilus nanmu、Symplocos lucida）的凋落物，设置15种混合处理（1-4物种混合）。采用两种网孔尺寸凋落物袋（25μm和4mm）分别排除和允许土壤动物进入。通过磷脂脂肪酸（PLFA）分析评估微生物群落组成和生物量，测定13项凋落物性状指标，包括物理性状（叶片厚度、韧性、标准持水量SWHC、比叶面积SLA）和化学性状（C、N、P、K、Mn含量、木质素含量等）。
结果
3.1 凋落物初始性状特征
15种凋落物处理的初始性状变异显著，C/P变异系数最高达40.30%。PCA分析显示CWM1和CWM2分别解释61.22%和24.81%的性状变异。CWM1与氮、磷、锰、钾含量和叶片厚度呈正相关，CWM2与N/P、C/P、锰含量和SLA呈正相关。
3.2 微生物群落组成与生物量
真菌PLFA显著高于细菌（t=7.77, p<0.001），革兰氏阴性菌（GN）PLFA显著高于革兰氏阳性菌（GP）（t=14.16, p<0.001）。土壤动物显著影响微生物PLFA和群落分布，在允许土壤动物进入的处理中，丛枝菌根真菌（AMF）仅在8种混合处理中被检测到。
3.3 PLFA的影响因子
真菌和AMF的PLFA随CWM1增加而升高，而细菌PLFA随功能多样性（FD）增加而降低。土壤动物与凋落物丰富度存在显著交互作用：在排除土壤动物时，细菌PLFA随凋落物丰富度增加而急剧下降。土壤动物逆转了混合凋落物性状与AMF PLFA的关系，从负相关转为正相关。
讨论
研究证实了凋落物性状和土壤动物通过不同途径与微生物产生强烈关联。凋落物N/P比和标准持水量是影响微生物PLFA的关键因素。土壤动物通过碎片化凋落物和选择性取食，改变了微生物群落结构，特别是在维持AMF PLFA方面发挥重要作用。土壤动物调节了凋落物丰富度对微生物PLFA的影响，并显著改变了混合凋落物性状与AMF PLFA的关系。
研究结果强调了土壤动物在凋落物分解过程中调节植物多样性对微生物群落影响的关键作用，为理解多营养级生物相互作用提供了新的见解。未来研究需要结合宏基因组学等技术，进一步揭示不同分解阶段微生物功能群的动态变化。
