研究入侵植物與植食性昆蟲(chóng)和土壤微生物互作的緯度梯度格局對(duì)于揭示和預(yù)測(cè)外來(lái)生物入侵過(guò)程和態(tài)勢(shì)極為重要。近年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院武漢植物園入侵植物學(xué)學(xué)科組以我國(guó)入侵植物空心蓮子草、本土植物蓮子草及引入的生防天敵昆蟲(chóng)蓮草直胸跳甲為研究系統(tǒng)，開(kāi)展了沿緯度梯度（22°N~36.6°N）的野外調(diào)查和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了入侵植物受植物性昆蟲(chóng)危害以及生物防治非靶標(biāo)效應(yīng)沿緯度梯度的一系列變化規(guī)律（Lu et al, Global Change Biology 2013; Ecology Letters 2015; New Phytologist 2016）。外來(lái)入侵植物也可通過(guò)破壞土著植物與土壤微生物間的共生關(guān)系，改變本地微生物群落結(jié)構(gòu)和功能等途徑，直接影響本地和外來(lái)植物的適合度及兩者的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系進(jìn)而成功入侵。土壤微生物對(duì)植物的影響也可以通過(guò)食物鏈對(duì)地表植食性昆蟲(chóng)產(chǎn)生級(jí)聯(lián)效應(yīng)，間接調(diào)控外來(lái)植物的入侵。

　　最近，該學(xué)科組探討了不同緯度帶空心蓮子草和蓮子草根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化，及該變化對(duì)兩種植物及蓮草直胸跳甲互作的影響。發(fā)現(xiàn)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)由于氣候和土壤自身理化性質(zhì)的不同呈現(xiàn)出緯度梯度變化趨勢(shì)。土壤根結(jié)線蟲(chóng)和潛在的土壤致病真菌多樣性沿緯度梯度成下降趨勢(shì)?？刂圃囼?yàn)發(fā)現(xiàn)，本地植物蓮子草的生物量、種子數(shù)以及飼喂的蓮草直胸跳甲沿緯度梯度均呈上升趨勢(shì)，而入侵植物空心蓮子草則無(wú)明顯的緯度梯度變化。這些結(jié)果表明入侵植物、本地植物以及地上昆蟲(chóng)對(duì)不同緯度梯度根際土壤的響應(yīng)各不相同。因此，探討不同緯度梯度土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化如何影響入侵植物、本土植物及地上植食者的互作關(guān)系對(duì)于指導(dǎo)入侵生物治理和生物多樣性保護(hù)具重要理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

　　該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2017YFC1200100）、國(guó)家自然科學(xué)基金（31370547、31570540、31400369）、湖北省自然科學(xué)基金（2017CFA073）的資助，研究成果以Latitudinal variation in soil biota: testing the biotic interaction hypothesis with an invasive plant and a native congener 為題發(fā)表在《國(guó)際微生物生態(tài)學(xué)會(huì)會(huì)刊》（The ISME Journal）上。武漢植物園為第一作者單位，盧新民和何敏艷為共同第一作者，盧新民和丁建清為共同通訊作者。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41396-018-0219-5

緯度梯度土壤微生物影響植物入侵路徑分析圖