原文链接：Soil inoculation steers restoration of terrestrial ecosystems | Nature Plants

摘要

许多自然生态系统因人类活动而退化，需要加以恢复，以保护生物多样性。然而，由于非生物制约因素（如富营养化、酸化）和不利的生物条件（如竞争或不利的土壤群落组成），恢复工作可能需要数十年时间，而且恢复活动往往不成功。一个关键问题是，哪些可控因素会阻碍生态系统从退化过渡到恢复，以及成功恢复需要哪些干预措施。实验表明，土壤群落是植物群落发展的重要驱动力，这表明对土壤群落的控制是成功恢复陆地生态系统的关键。在此，我们研究了在前可耕地上进行的一项为期六年的大规模野外实验，结果表明，施用土壤接种菌不仅能促进生态系统的恢复，而且不同来源的土壤接种菌还能引导植物群落向不同的目标群落发展，从草地到荒漠植被，不一而足。当表土层被移除时，土壤接种对植物和土壤群落组成的影响最为明显，而当土壤接种菌被引入完整的表土层时，影响虽不大，但仍很显著。因此，土壤接种是恢复受干扰的陆地生态系统和引导植物群落发展的有力工具。

方法

我们通过分析一项大规模、重复性良好的土壤接种实验，测试了通过在田间施用土壤接种菌引导群落的可能性。我们从空间上分开的大面积（2-5 公顷）土壤中移除表土。在每个重复地点，我们都接种了两种不同的土壤接种菌，并设立了对照组，在对照组中没有实施进一步的管理。我们使用了来自两个供体地点的土壤接种体： (1) 一片干燥的荒地和 (2) 24 年前恢复的草地。6 年后，我们分析了植物和土壤群落组成以及非生物土壤条件，以验证以下假设：施用不同的接种菌不仅能促进群落发展，还能引导植物和土壤群落组成向各自供体地的方向发展。我们还进行了另一项中型宇宙实验，以验证土壤接种效应不会仅仅因为添加了植物种子而产生。