12、地上与地下生物多样性的相互作用及调控机制

地上与地下生物多样性的相互作用及调控机制

1. 地上 - 地下生物的相互影响

地上生物可以通过多种机制驱动地下生物的活动。同时，地下土壤群落也能对地上群落产生重要影响，其中分解者途径是最为普遍且重要的机制。分解者负责调节植物生长所需养分的供应，土壤微生物直接参与植物可利用养分的矿化过程，而以微生物为食的土壤动物则能通过促进养分周转和提高养分有效性，对植物生长、茎叶与根系的比例以及组织氮含量产生积极影响。此外，一些实验还表明土壤食物网结构可能对植物生长也有作用。

土壤生物对植物养分供应的影响会引发重要的反馈，影响进入分解者子系统的植物凋落物的数量和质量。除了分解者，其他土壤生物也通过各种正负相互作用影响植物生长、群落结构和演替：
- 固氮细菌 ：在生态系统发展中发挥作用。
- 氮转化细菌 ：决定土壤中硝酸盐、铵盐和溶解性有机氮的相对含量，不同植物物种对这些氮形态的响应不同。
- 根病原菌和菌根真菌 ：对植物群落结构有关键影响，某些真菌物种会影响地上植物的响应。
- 根食草动物 ：不仅直接去除根系影响植物生长和群落，还能促进根系碳释放，刺激微生物活动和养分周转，并将氮从宿主植物（如豆科植物）转移到相邻植物。
- 生态系统工程师 ：如创造物理结构的土壤生物，能决定植物群落组成，因为这些结构有利于某些植物物种和功能类型的建立。

地下生物对植物叶片生产和质量的影响会进一步影响地上消费者。例如，地上食草动物会对丛枝菌根、根食草动物和分解者动物的影响做出响应