極端降雨對花椒農林復合系統中花椒生長的影響機制

　　人類活動干擾不斷引起氣候變化，并挑戰生態系統的穩定性。在當前氣候變化下，極端降雨的發生頻率和強度呈現日益增加的趨勢，這在我國西南和華東地區尤為明顯。如何通過構建高效的農林復合生態系統，來應對極端降雨的干擾就成為學術界和農戶高度關注的問題。因此，科學家一直致力于用生態系統的屬性來增加群落穩定性，從而提高目標物種的生長，抵抗極端降雨的危害。

　　花椒作為岷江上游重要的經濟作物，對當地農牧民增收和脫貧致富起著重要作用。花椒樹根系發達，固土能力強，能耐干旱貧瘠，但不耐澇，積水易死。顯然，在極端降雨的情況下，花椒面臨著減產，特別是死亡的威脅。而實際上，農戶傳統上建設了大量的不同種類的花椒農林系統，這些系統具有增加土壤可利用養分、增強土壤生物多樣性和花椒生產力的能力。農林復合生態系統是緩和極端降雨氣候的工具之一。然而，花椒農林復合生態系統如何通過土壤生態系統的生態過程和功能來緩和極端降雨對花椒生長的影響的機理尚不清楚。

　　中國科學院成都生物研究所潘開文課題組博士研究生孫鋒在導師潘開文的指導下，在岷江上游地區針對不同的花椒農林復合系統設置了極端降雨試驗，系統研究極端降雨對不同花椒農林復合系統地下微食物網抗性、群落結構、土壤氮礦化速率、土壤養分和花椒葉片氮吸收等的影響。結果表明，在極端降雨情況下，花椒和大豆復合系統顯著增加土壤微生物抗性，降低線蟲抗性，促進土壤凈氮礦化速率和花椒葉片氮吸收，增加了花椒樹的抗性。而花椒與苜蓿復合系統卻增加植物種間對氮的競爭力，降低花椒葉片氮吸收。因此，在極端降雨下，豆科特異性對花椒樹抗性有不同的作用。不同的花椒復合系統能產生差異化的土壤食物網抗性和花椒葉片氮吸收。就本研究而言，花椒大豆模式有利于應對極端降雨的干擾。這一發現為花椒林生產和經營管理，以及應對極端降雨變化提供了重要的理論支撐。

　　該研究成果獲得國家自然科學基金（#31370632）資助。近日以The response of the soil microbial food web to extreme rainfall under different plant systems為題在線發表于國際期刊《科學報告》（Scientific Reports, 6: 37662）。