毛竹(Phyllostachys edulis)入侵是一種典型的生物入侵現象,其強大的地下根莖系統使其能夠快速取代原生植被,重塑森林生態系統結構與功能。然而,毛竹入侵對生態過程的深層影響,尤其是對土壤微生物碳循環功能及其潛在的公共健康風險的影響,長期以來缺乏系統研究。
本研究沿毛竹入侵路徑設置三個入侵水平(0%、50%、100%),通過宏基因組測序與高通量擴增子測序與Meta分析,系統揭示毛竹入侵對土壤微生物群落及生態功能的影響,系列進展主要涉及以下兩個方面:
(一)毛竹入侵導致土壤微生物群落確定性組裝增強,抗生素抗性基因(ARGs)與毒力因子(VFs)豐度顯著提高,尤其在郊區和城市地區表現突出。結果表明,毛竹入侵通過改變土壤pH及養分狀況促進攜帶抗性和毒力基因的微生物類群富集,而人工恢復措施可有效降低其豐度,減緩潛在健康風險。該研究成果以“Elevated public health risks from changes in microbial communities mediated by Moso bamboo invasion”為題發表在Environmental Research(IF5-year?:7.7)上。中國科學院華南植物園鼎湖山站已畢業碩士研究生陳銳佳為論文第一作者,周曙仡聃副研究員為通訊作者,劉菊秀研究員參與指導。該研究得到國家自然科學基金、廣東省重點研發計劃等項目資助。文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.envres.2025.122215
(二)毛竹入侵顯著降低了土壤細菌群落多樣性與網絡復雜性,抑制了與碳循環相關的關鍵功能基因,導致土壤有機碳含量顯著降低。通過Meta分析進一步驗證了毛竹入侵普遍導致土壤有機碳含量降低的趨勢。表明毛竹入侵通過改變土壤理化性質削弱微生物碳循環潛力,從而影響森林碳匯功能。該研究成果以“Soil Organic Carbon Decline under Bamboo Invasion: The Role of Microbial Carbon Cycling”為題發表于國際學術期刊 Journal of Environmental Management(IF5-year?:8.6)上,中國科學院華南植物園鼎湖山站碩士研究生孟楚舒為論文第一作者,周曙仡聃副研究員為通訊作者,劉菊秀研究員參與指導。該研究得到國家自然科學基金、廣東省重點研發計劃等項目資助。文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.127999
圖1. 毛竹入侵程度、土壤性質以及細菌和真菌多樣性對ARGs和VF相對豐度的影響
圖2. 毛竹入侵對土壤有機碳含量的影響
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