發(fā)布時(shí)間：2025-08-05來(lái)源：孫新研究組
與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，城市綠地土壤往往支持生物豐富度更高但種類更加同質(zhì)化的土壤微生物群落。然而，目前我們對(duì)城市土壤生物群落在局地和區(qū)域等多空間尺度上的分布格局仍缺乏系統(tǒng)認(rèn)知，特別是其與農(nóng)田等其他高強(qiáng)度人為干擾生態(tài)系統(tǒng)之間的同質(zhì)化程度差異尚不明確，而對(duì)其背后的驅(qū)動(dòng)機(jī)制更是了解有限。
基于此中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所朱永官院士團(tuán)隊(duì)孫新研究員領(lǐng)導(dǎo)的城市土壤生態(tài)研究組利用土壤eDNA技術(shù)，在大陸尺度上開(kāi)展了一項(xiàng)覆蓋我國(guó)13個(gè)城市、涵蓋四種土地利用方式的土壤生物多樣性與同質(zhì)化效應(yīng)及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究。本研究發(fā)現(xiàn)，城市化增加了局地土壤生物多樣性，但由于其導(dǎo)致的同質(zhì)化效應(yīng)，在區(qū)域、大陸乃至全球尺度上可能降低跨類群的生物多樣性。具體而言：（1）與農(nóng)田和森林相比，城市生態(tài)系統(tǒng)支持更高的局地土壤生物多樣性（包括除了后生動(dòng)物外的細(xì)菌，原生生物和真菌類群），且這種豐富度的提高與城市生態(tài)系統(tǒng)中較高的土壤pH值密切相關(guān)；（2）多數(shù)城市土壤生物群落比森林和農(nóng)田表現(xiàn)出更加同質(zhì)的特征，導(dǎo)致大尺度上的生物多樣性降低；（3）這種同質(zhì)化現(xiàn)象在一定程度上源于不同土壤生物類群對(duì)環(huán)境因子的同步響應(yīng)，可能導(dǎo)致城市系統(tǒng)中土壤生物群落和功能的穩(wěn)定性降低。該研究表明，在快速城市化進(jìn)程中，亟需建立多尺度下土地利用、環(huán)境條件和土壤生物互作的綜合認(rèn)知框架，深入理解這些互作機(jī)制并制定針對(duì)性措施，對(duì)維持城市土壤的生態(tài)功能和服務(wù)及實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益與人類福祉的雙贏具有重要意義。
研究成果以Unforeseen high continental-scale soil microbiome homogenisation in urban green spaces為題，2025年8月發(fā)表于Nature Cities上，中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所孫新研究員為第一兼通訊作者，李志鵬副研究員和澳大利亞弗林德斯大學(xué)Jake M. Robinson博士為共同通訊作者，朱永官研究員為資深作者。西班牙塞維利亞自然資源與農(nóng)業(yè)生物學(xué)研究所Manuel Delgado-Baquerizo博士、德國(guó)格爾利茨森肯伯格自然歷史博物館Anton Potapov教授、博士研究生姚海鳳、北京大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院朱彪教授、俄羅斯科學(xué)院生態(tài)與進(jìn)化研究所Alexei V. Tiunov院士、聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署國(guó)際生態(tài)系統(tǒng)管理伙伴關(guān)系計(jì)劃張林秀主任、英國(guó)寧波諾丁漢大學(xué)Faith Ka Shun Chan教授、加拿大阿爾伯塔大學(xué)Scott X. Chang教授、澳大利亞弗林德斯大學(xué)Martin F. Breed教授,德國(guó)萊比錫大學(xué)Nico Eisenhauer教授和德國(guó)哥廷根大學(xué) Stefan Scheu教授共同指導(dǎo)或參與了本項(xiàng)研究。研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、寧波市科技頂尖人才和中國(guó)科學(xué)院未來(lái)伙伴網(wǎng)絡(luò)專項(xiàng)等資助。
城市化推動(dòng)了生物同質(zhì)化，并增強(qiáng)了大陸尺度城市綠地生物群落對(duì)環(huán)境壓力源的同步響應(yīng)
(文：孫新研究組；圖：孫新研究組)
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