在全球气候变暖和氮沉降增加的背景下，高山地区环境的快速变化导致植物从低海拔向更高海拔迁移。近几十年，长白山岳桦林下草本植物小叶章逐渐侵入高山灌木苔原，并在扩张过程中对苔原原生灌木造成威胁。这些变化可能是由土壤性质或土壤微生物群落介导的。然而，高山苔原土壤理化性质和土壤微生物群落如何响应植被和环境的共同变化以及这种响应对苔原植被动态潜在的反馈还不明确。

因此，我院长白山地理过程与生态安全教育部重点实验室研究团队在长白山苔原带设立了控制实验样地，通过因子实验（3因子*2水平）研究了小叶章迁移（无侵入 v.s. 侵入）、氮沉降（环境氮 v.s. 添加10 g m^-2 yr^-1氮）和海拔（2050m a.s.l. v.s. 2200m a.s.l.）对土壤性质和土壤微生物群落结构的影响，以更好地了解小叶章向上侵入到苔原带对苔原土壤非生物和生物环境造成的影响，并探讨了这种变化对小叶章进一步扩张潜在的反馈作用。结果表明，在海拔2200 m处，小叶章侵入减少了土壤速效磷含量和微生物生物量（特别是革兰氏阳性菌和放线菌生物量），氮添加提高了土壤中可利用氮含量和氮磷比（N: P ratio），降低了真菌细菌比（F: B ratio）；相比2050 m，海拔2200 m处有更高的革兰氏阳性细菌与阴性细菌比（Gp: Gn ratio）。这些发现表明，在气候变暖和氮沉降背景下，小叶章向上侵入到灌木苔原，一方面导致土壤磷短缺，另一方面改变土壤微生物群落组成，特别是在高海拔地区。这些变化可能会增强小叶章的竞争能力，抑制混合群落中原生灌木物种的生长，有利于小叶章在长白山苔原带进一步扩张。该研究为理解环境变化背景下小叶章上侵长白山苔原带的机制提供了新的见解，并为制定有效的苔原管理和保护策略提供理论依据。

研究结果以“Deyeuxia angustifolia upward migration and nitrogen deposition change soil microbial community structure in an alpine tundra”为题发表在Soil Biology and Biochemistry期刊上。博士生李娜为第一作者，杜海波副教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和中央高校基础研究基金的支持。

图1 海拔、小叶章上移和氮添加对土壤性质和土壤微生物群落结构的直接和间接影响

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2023.109009

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