近日，国际顶尖学术期刊《美国国家科学院院刊》PNAS在线发表了我校生态与环境学院陈迪马教授团队的重要研究成果。该团队联合西班牙塞维利亚自然资源与农业生物学研究所，首次在全球尺度上揭示了土壤寄生原生生物多样性与生态系统时间稳定性之间的显著正相关关系，并证实该关系受气候调节，在低生产力的寒冷或干旱地区尤为突出。这一发现为解析土壤生物多样性在全球变化背景下的生态功能提供了全新视角。

生物多样性与生态系统稳定性的关系是生态学研究的核心议题。以往研究多聚焦于地上植物多样性的贡献，而近年来，土壤生物多样性的关键作用正逐渐受到重视。然而，作为陆地生态系统中普遍存在的类群，土壤寄生原生生物的分类多样性是否以及如何在全球尺度上影响生态系统生产力稳定性，此前尚属认知盲区。针对这一科学缺口，陈迪马教授团队联合西班牙塞维利亚自然资源与农业生物学研究所Manuel Delgado-Baquerizo教授，利用两个独立的全球土壤生物多样性调查数据集(涵盖180个和148个采样点，遍布六大洲)，结合2001-2018年长时间序列卫星遥感NDVI数据，系统解析了土壤寄生性原生生物分类多样性(顶复门Apicomplexa、卵菌门Oomycota、鱼孢虫门Ichthyosporea)对生态系统时间稳定性的影响。

研究取得三项关键发现：(1)顶复门多样性是驱动正相关关系的主导因子。线性回归分析显示，寄生原生生物总多样性与生态系统稳定性呈显著正相关，而这一关系主要归因于顶复门多样性--其多样性与稳定性显著正相关，且与时间标准差无显著关联，表明其作用机制在于提升系统抗扰动的能力而非抑制波动。(2)顶复门多样性是解释全球生态系统稳定性的重要生物因子。通过构建分段结构方程模型，在综合考虑空间、气候、土壤等环境变量后，顶复门多样性对稳定性仍表现出稳健的直接正向效应。该效应在统计上独立于非生物因子，其重要性可与气候、土壤等传统驱动因子比肩。(3)气候条件显著调节上述关系的强度与格局。研究发现，气候与顶复门多样性对生态系统稳定性存在显著的交互效应。分气候带分析进一步表明：在生产力较低、气候寒冷或干燥的干旱带、温带和大陆带，二者呈显著正相关；而在生产力高、气候湿润的热带地区，此关系不显著。研究认为，高生产力系统中植物养分循环效率较高，可能稀释了寄生原生生物的贡献，提示环境背景对生物多样性功能重要性具有决定性影响。该研究系统阐释了土壤寄生原生生物多样性在维持全球生态系统稳定性中的重要作用，为理解土壤生物多样性与生态系统功能的关系提供了新的理论支撑，也为全球变化背景下不同区域的生态系统管理和生物多样性保护提供了科学依据。

图1 土壤寄生原生生物多样性与生态系统时间稳定性及其组分的关系

图2 不同寄生原生生物类群多样性与生态系统时间稳定性及其组分的关系

图3 土壤寄生原生生物多样性对生态系统时间稳定性的影响

图4 气候在全球尺度上调节顶复门多样性与生态系统时间稳定性的关系

我校陈迪马教授团队长期致力于土壤生物多样性与生态系统功能关系的研究，近年来已在Global Change Biology、Ecology、Journal of Ecology等生态学权威期刊发表多项原创性成果。本研究得到国家自然科学基金与内蒙古自治区自然科学基金的资助。团队客座青年教师王冰副教授与陈迪马教授为论文共同第一作者，陈迪马教授与Manuel Delgado-Baquerizo教授为共同通讯作者，内蒙古大学为第一完成单位。

全文链接：www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.252890112

（来源：科学技术处      编辑：武涛       审核：李文娟       终审：阿茹娜）