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生态系统地上-地下过程的联系是生态学研究关注的核心问题之一。相对于地上生态过程，地下生态过程存在“黑箱”效应，研究更难开展。蚯蚓作为“生态系统工程师”备受生态学家的关注，其掘穴、取食、消化和排泄等生命活动对土壤结构、土壤碳(C)循环、土壤矿质元素循环均有重要的影响。这些效应的产生主要是蚯蚓与土壤微生物、植物相互作用的结果，因此，探究蚯蚓、土壤微生物、植物间的内在联系对揭示地上-地下生态过程的联系具有重要意义。本研究以南亚热带人工林生态系统中蚯蚓优势种南美岸蚓（Pontoscolex corethrurus）和林下植物优势种芒萁（Dicranopteris dichotoma）为主要研究对象，应用稳定同位素(13C、15N)标记、磷脂脂肪酸分析和DNA高通量测序技术，主要通过一个在鹤山森林生态系统野外观测研究站的调查实验（调查南美岸蚓和芒萁的分布）和一个室内13CO2和15NH415NO3标记的控制实验（有无芒萁、南美岸蚓和丛枝菌根真菌菌剂为控制因素），研究了蚯蚓、土壤微生物、植物间的互作过程，试图阐明以下科学问题:(1)南美岸蚓与芒萁的分布关系？(2)南美岸蚓对土壤N、P的作用是否影响芒萁的N、P吸收？(3)南美岸蚓对植物光合产物-C在植物体的分配及通过根系向地下转运的光合产物-C的矿化和固持有什么影响？(4)土壤微生物的群落结构及其对根系C的利用如何受蚯蚓的调控？主要结果如下: 1.在广东鹤山森林生态系统野外观测研究站的调查表明:鹤山各人工林和草坡中南美岸蚓和林下植物芒萁分别占蚯蚓生物量和林下植物生物量的98％和73％，虽然两者的密度无显著的相关性，但有芒萁生长的取样点中南美岸蚓出现的概率达95％。 2.室内15NH4+和15NO3-标记芒萁根段的实验和野外15NH4+和15NO3-标记芒萁的实验表明芒萁倾向于吸收NH4+。进一步通过15NH415NO3标记的室内控制实验发现:蚯蚓显著提高了土壤NH4+的浓度和芒萁叶、细根的P浓度，对土壤NO3-的浓度、水溶性P浓度、芒萁各部分的N浓度无显著的影响;丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)显著提高了芒萁叶和粗根的N浓度，显著降低了土壤NH4+的浓度，对土壤NO3-的浓度、水溶性P浓度和芒萁各部分的P浓度无显著的影响;但是仅在蚯蚓、AMF同时添加时才显著提高了芒萁的N、P吸收量，且相比于无蚯蚓和AMF菌剂添加处理，其N、P吸收量分别增加49.7％和41.7％。 3.13CO2标记的室内控制实验发现:蚯蚓显著降低了芒萁标记期间光合产物向细根分配的比例，但提高了芒萁的光合产物通过细根输入至土壤的量和比例，并显著提高了输入至土壤的根系C的呼吸消耗量，未显著影响根系C在土壤中的持留量;芒萁接种AMF后，蚯蚓促进光合产物向土壤中输入的效应以及促进输入至土壤的光合产物的呼吸消耗的效应都不再显著。 4.以上的室内13C、15N标记控制实验中蚯蚓、AMF及其交互作用皆显著地影响了芒萁根际和非根际土壤的微生物群落结构，且对根际和非根际土壤微生物群落的影响不同。这体现在蚯蚓、AMF及其交互作用分别对根际和非根际土壤中一些相同的微生物类群有不同的影响，以及对微生物的显著影响作用在了根际和非根际的不同微生物类群上。标记后革兰氏阴性菌和真菌的δ13C丰度最高，而蚯蚓显著提高了革兰氏阴性菌和真菌对输入土壤中的芒萁细根C的总利用量，但芒萁接种AMF后，“蚯蚓提高革兰氏阴性菌和真菌对细根输入C的利用能力”的效应消失。 通过本研究我们在南美岸蚓对人工林生态系统可能造成的影响及该背景下的人工林管理两方面获得了几点启示:(1)南美岸蚓对人工林中土壤N、P可利用性的提高在土壤肥力上有一定的积极影响，但在AMF侵染率低时植物对蚯蚓提高的“NH4+”和“可利用性P”的吸收效率不高，因此，在人工林种植的植物种类选择上可挑选一些高AMF侵染率的植物，或通过接种AMF菌剂的方式提高人工林中已种植植物的AMF侵染率，以提高人工林整体对“蚯蚓提高的可利用性N、P”的利用效率。(2)南美岸蚓可促进植物根系C向土壤的输入量，虽然短期内由于提高了根系C的呼吸消耗比例而未显著提高其在土壤中的固持，但蚯蚓长期的作用，可能会通过加速微生物残体累积的方式提高根系C在土壤中的固持，当然，这需要更长期的研究予以验证。