近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)的一項(xiàng)最新研究登上了 Cell Press 官網(wǎng)頭條。
該論文題為：Agriculture breaks down traditional biogeographic barriers of soil fungi（農(nóng)業(yè)打破了土壤真菌的傳統(tǒng)生物地理屏障），該論文于 2025 年 8 月 27 日在線發(fā)表于 Cell 子刊 One Earth 上，論文通訊作者為西北農(nóng)林科技大學(xué)焦碩教授和韋革宏教授。
農(nóng)業(yè)擴(kuò)張和集約化正在重塑生物多樣性格局，給維持生態(tài)系統(tǒng)功能帶來(lái)了緊迫挑戰(zhàn)。土地利用變化改變了物種分布，但其如何破壞大規(guī)模生物地理格局，我們?nèi)灾跎?。這一知識(shí)空白阻礙了我們預(yù)測(cè)農(nóng)業(yè)持續(xù)擴(kuò)張下生物多樣性結(jié)局的能力。
在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)考察了當(dāng)森林、草原和濕地等自然棲息地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田時(shí)，土壤真菌群落會(huì)發(fā)生怎樣的變化。令人驚訝的是，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)土壤中的真菌多樣性往往會(huì)增加，但代價(jià)是失去獨(dú)特的物種和生物地理特征。
具體來(lái)說(shuō)，研究團(tuán)隊(duì)分析了全國(guó)范圍內(nèi)農(nóng)田和相鄰自然生態(tài)系統(tǒng)中的真菌群落，表明了農(nóng)業(yè)用地破壞了傳統(tǒng)的生物地理區(qū)域。將自然棲息地轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)田，使緯度多樣性模式從弱相關(guān)或負(fù)相關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)檎嚓P(guān)，并導(dǎo)致生物群落的重新分布。這些變化伴隨著真菌多樣性的增加、腐生菌和病原菌豐度的改變以及群落同質(zhì)化的加劇。
這些研究結(jié)果表明，自然生態(tài)系統(tǒng)中由氣候驅(qū)動(dòng)的生物地理界限被農(nóng)業(yè)管理和土壤條件所取代。這些結(jié)果推進(jìn)了我們對(duì)于人類驅(qū)動(dòng)的土地利用如何重新定義物種分布的理解，為農(nóng)業(yè)景觀中的生物多樣性預(yù)測(cè)和管理提供了見(jiàn)解。
該研究的亮點(diǎn)：
全國(guó)范圍的分析揭示了農(nóng)業(yè)如何重塑土壤真菌的生物地理分布；
農(nóng)業(yè)用地改變了土壤真菌的緯度多樣性模式；
農(nóng)業(yè)土壤中真菌多樣性增加，但生物地理獨(dú)特性下降；
土壤 pH 值和土地利用強(qiáng)度成為真菌重新分布的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。
研究團(tuán)隊(duì)表示，隨著全球糧食需求的增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)擴(kuò)張已成為地球上生物多樣性變化最普遍的驅(qū)動(dòng)因素之一。了解農(nóng)業(yè)如何影響生物多樣性對(duì)于構(gòu)建可持續(xù)的糧食系統(tǒng)和保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)健康至關(guān)重要。雖然農(nóng)業(yè)對(duì)于養(yǎng)活世界至關(guān)重要，但它也以我們剛剛開始理解的方式深刻地重塑著自然世界。而通過(guò)了解土地利用變化如何重塑微生物的生物地理分布，我們能夠更好地預(yù)測(cè)集約化農(nóng)業(yè)的生態(tài)代價(jià)，并為更可持續(xù)的土地管理提供信息。此外，這項(xiàng)研究也為將生物多樣性因素納入農(nóng)業(yè)和保護(hù)規(guī)劃提供了科學(xué)基礎(chǔ)。
論文鏈接：
https://www.cell.com/one-earth/abstract/S2590-3322(25)00252-0
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