生态学杂志 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (8): 2522-2530.doi: 10.13292/j.1000-4890.202608.029
仇叶童1,龙福强2,张棋渲1,郑敬曦1,王秀伟1*,孙涛2
QIU Yetong1, LONG Fuqiang2, ZHANG Qixuan1, ZHENG Jingxi1, WANG Xiuwei1*, SUN Tao2
摘要: 细根作为陆地生态系统碳循环的核心组分,其生产量受环境与生物因子共同调控。植食性土壤动物是影响细根周转的重要因子。为了揭示大尺度地理格局下植食性土壤动物对植物细根生产量的影响机制,本研究在中国东部从南到北的17个天然次生林中布设研究样地(纬度18°36′N—53°26′N),并通过喷洒杀虫剂来控制植食性土壤动物的取食。处理一年后,在0~20 cm深度的土层中收集细根并采用根序法对其进行分级后测定生产量,从而探究植食性土壤动物对吸收根(AFR)与运输根(TFR)产量的影响。结果表明:(1)自然条件下,AFR与TFR产量均呈现显著的北低南高趋势,热带及亚热带地区产量显著高于温带及寒温带区域。其中,热带样地的AFR产量为寒温带(78~94 g·m-2)的1.5~2.1倍,TFR产量是寒温带(138~150 g·m-2)的3~4倍。中亚热带部分样地因微环境差异,产量低于同气候带邻近区域。(2)排除植食性土壤动物后,约半数样地的AFR和TFR产量显著增加(P<0.05),但不同纬度带响应强度差异显著:低纬度热带亚热带地区AFR产量增幅达20%~25%,TFR产量增幅25%~30%,部分亚热带样地吸收根产量跃居邻近纬度高位;高纬度寒温带至温带地区AFR产量增幅仅10%~15%,寒温带样地成为产量低值区,且无显著地理梯度。双因素方差分析表明,处理效应与纬度带存在显著交互作用(P<0.05),低纬度地区土壤动物对细根产量的调控效应更强。(3)细根产量与纬度呈极显著负相关,与年均温、年降水量呈极显著正相关,证实水热条件是主导地理分异的基础因子。植食性土壤动物的调控效应呈现纬度依赖性:低纬度地区通过摄食压力诱导植物补偿性生长,高纬度低温环境则抑制土壤动物活性,使其影响被气候因子掩盖。本研究为进一步探讨土壤生态系统中植食性动物与细根生产量的关系提供了重要参考,同时对认识森林生态系统能量流动和物质循环的关系具有重要的理论意义。