植物和微生物的相互作用被認(rèn)為是驅(qū)動(dòng)植物群落結(jié)構(gòu)、功能和動(dòng)態(tài)變化的重要生態(tài)過(guò)程。中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(以下簡(jiǎn)稱“版納植物園”)的研究人員通過(guò)對(duì)已發(fā)表的殺菌劑操控實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)性文獻(xiàn)綜述和meta分析。通過(guò)對(duì)62篇科學(xué)論文中的369個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，證實(shí)真菌在維持植物多樣性方面具有關(guān)鍵作用。

分析表明，使用殺菌劑顯著提高了原生植物物種的存活率，并增加了群落整體生物量;但與此同時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致植物群落多樣性下降——這種效應(yīng)與排除脊椎草食動(dòng)物時(shí)觀察到的結(jié)果相似。出乎意料的是，盡管存活率和群落生產(chǎn)力明顯提升，但殺菌劑對(duì)植物生長(zhǎng)并未產(chǎn)生顯著的整體影響。殺菌劑對(duì)植物生長(zhǎng)效果的巨大差異，很可能源于不同植物物種積累病原真菌和有益真菌(如菌根真菌)的程度存在差異。此外，商用殺菌劑針對(duì)不同真菌類群的特異性各不相同，這也可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。盡管樣本量有限，但外來(lái)物種對(duì)殺菌劑的反應(yīng)較弱，這與"這些植物受本地真菌病原體壓力較小"的假設(shè)相一致。研究結(jié)果并未支持緯度生物相互作用假說(shuō)(LBIH)?？傮w而言，這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了真菌病原體在維持自然植物群落多樣性方面的重要作用。使用殺菌劑后觀察到的個(gè)體存活率和群落生物量提升表明，平均而言病原真菌對(duì)植物的抑制作用遠(yuǎn)超共生真菌帶來(lái)的益處。

研究最后提出建議后續(xù)研究應(yīng)解決主要的地理數(shù)據(jù)缺口問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)方法以提升跨研究可比性，并結(jié)合分子技術(shù)來(lái)闡明殺菌劑如何同時(shí)影響目標(biāo)病原體和非目標(biāo)有益真菌。

相關(guān)研究成果以“Fungicide effects on wild plants: insights from a global meta-analysis”為題，發(fā)表在國(guó)際知名植物學(xué)期刊New Phytologist上。版納植物園森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能與動(dòng)態(tài)研究組宋曉陽(yáng)副研究員為第一作者，楊潔研究員為通訊作者。該研究得到了中美生物多樣性合作研究項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院、云南省、版納植物園“十四五”等項(xiàng)目的資助，在此表示感謝。

使用殺菌劑對(duì)群落水平生物量、生物多樣性以及物種水平生長(zhǎng)和存活影響的效應(yīng)值