2023年6月26，我院盧新民教授課題組在《Journal of ecology》雜志在線發表了題為“Leaf litter presence in the non-growing season prolongs plant-soil feedback of living plants ”的研究論文。該文首次提出三階段植物-土壤反饋作用研究新模式，并采用我國常見42種本土和外來植物開展實驗，揭示了葉片凋落物在植物-土壤互作中發揮的重要作用。
土壤微生物如何通過植物-土壤反饋（PSFs）作用調控種間相互作用、促進物種共存或入侵是當下生态學研究的一個熱點問題。理論上，植物可以通過根際分泌物（生長季）和凋落物分解（非生長季）依次調節土壤生物群落（例如真菌和細菌群落），從而影響後期生長于同一土壤的植物。然而現有研究多數采用兩階段實驗（土壤馴化和反饋兩階段），忽視了植物凋落物于非生長季對土壤微生物的影響。鑒于此，課題組首次提出了三階段模式，即植物生長馴化-凋落物分解馴化-反饋等階段的研究模式（圖1a）。
（a）植物如何在生長季節（活體植物，調節階段I）通過根際分泌物和在非生長季節（調節階段II）通過葉凋落物輸入依次影響土壤生物群，及其對後發生植株的反饋作用
（b） 本研究的兩階段植物-土壤反饋（PSF）實驗設計。
采用新的研究模式，課題組選用42種中國常見的本土和外來物種開展實驗研究（圖1b）。結果發現經過一個生長季植物顯著改變了土壤真菌群落結構。但經過一個非生長季（冬季）後，在沒有葉片凋落物存在時土壤真菌結構顯著改變。然而，在葉片凋落物存在時，土壤真菌結構變化幅度顯著降低。此外，第二個生長季種植于存有葉片凋落物的馴化土壤時植株适合度顯著降低。馴化植物來源（外來或本土）對土壤真菌群落結構和PSFs存在較弱的影響。這些結果表明葉片凋落物延長了同種活體植物的土壤真菌遺留效應，可能抑制後期發生異種植株生長。研究結果對于深入理解植物微生物互作在物種共存和外來植物入侵的作用具有重要意義。
課題組博士生何一凡為論文第一作者，盧新民教授為論文通訊作者，荷蘭瓦格林根大學Rutger A. Wilschut博士參與了文章撰寫，已畢業研究生賈兵兵、韋春強博士及研究生範豐岩等也參與了該項研究。該研究得到科技部“十四五”重大項目、國家自然科學基金、中央高校基本科研業務費等項目的資助。
撰稿人: 何一凡
審核人：盧新民
