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生命科学前沿 · 公众号 · · 2025-02-16 18:11

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中山大学深圳校区生态学院生物防治国家重点实验室储诚进研究组 于 2 月 12 日发表在 Nature 上题为 ：Global engineering effects of soil invertebrates on ecosystem functions 的研究性文章，该研究基于土壤无脊椎动物（白蚁、蚂蚁和蚯蚓）在全球生态系统中的重要性，但对其土壤工程效应的驱动因素在全球尺度上了解甚少， 提出探究这三种无脊椎动物类群对生态系统功能影响的研究问题。

从全球范围内收集关于白蚁、蚂蚁和蚯蚓对 47 种生态系统特性工程效应的研究数据，涵盖土壤养分、土壤理化性质、养分循环以及相关生物群落状态等方面。最后对来自六大洲 1,047 项研究的 12,975 个观测数据进行了元分析。使用对数响应比（lnRR）作为效应量的度量标准，以比较生物扰动土壤与参照土壤之间生态系统属性的差异。采用多级线性混合效应模型，考虑样本量加权和方差加权两种模型，还进行了异质性检验、发表偏倚评估、空间和时间自相关分析等。

最后得出结论：三种无脊椎动物类群均能增加土壤养分、呼吸、微生物和植物生物量等。白蚁对土壤呼吸和植物生物量的影响，以及蚯蚓对土壤氮和磷含量的影响，随年平均气温的增加而增加，并在热带地区达到峰值。相比之下，蚂蚁对土壤氮、土壤磷、植物生物量和存活率的影响在中纬度生态系统达到峰值，这些生态系统的初级生产力最低。白蚁和蚂蚁通过缓解植物在热带地区的磷限制和温带地区的氮限制，分别促进了植物的生长。

综上所述，该研究通过元分析揭示了白蚁、蚂蚁和蚯蚓在全球尺度上对土壤工程效应的重要贡献，并强调了它们在全球生物地球化学循环和生态系统功能中的关键作用。这些发现为理解全球土壤生态系统的动态变化提供了新视角，并为生物地球化学模型的改进提供了科学依据。