本科毕业于华中农业大学、博士毕业于北京林业大学,教授在顶级期刊(IF=11.5)发表文揭示不同生态类型蚯蚓调控磷循环的差异和主要途径

近日，北京林业大学草业与草原学院常智慧教授团队的研究成果《Earthworms enhance soil phosphorus cycling but plant responses differ among earthworm ecological categories: a meta-analysis》在国际土壤学权威期刊《Soil Biology & Biochemistry》（中科院一区，五年影响因子11.5）在线发表。该研究系统评估了不同生态类群蚯蚓对土壤磷动态的影响，探讨了土壤有机质和pH在其中的作用，并分析了各指标之间的相关性，从而揭示了蚯蚓调控磷循环的主要途径。

图1 图形摘要

磷是植物生长与代谢不可或缺的大量营养元素。然而，土壤中大部分磷以植物难以直接利用的形态存在。施肥可以有效缓解磷缺乏，但矿质磷肥施用不平衡可能导致过量投入和环境问题。蚯蚓以多种方式影响养分循环。它们直接通过增加植物可利用养分的供应来促进养分循环。它们间接地影响土壤孔隙度，促进根系扩展，改善根系水分输送，并促进根际微生物相互作用（例如，溶磷细菌和菌根真菌）。

依据不同的分类系统蚯蚓被分为七个生态类别和六个新的功能群。不同生态类别的蚯蚓的摄食策略、掘穴行为以及与土壤性质的相互作用，会以复杂且物种特异性的方式影响磷循环，但是具体作用的差异与内在机制，目前仍不清晰。研究结果显示，蚯蚓使土壤有效磷含量提升10%，植物磷吸收量增加21%，植物生物量提高23%。在不同蚯蚓类型中，epi-anecic与anecic类群对提高土壤有效磷更为有效，而在促进植物磷吸收方面，epigeic和endogeic类群的作用更为突出。蚯蚓一方面直接刺激微生物对有效磷的利用，另一方面也通过间接促进根系生长来增强植物对磷的吸收。值得注意的是，在磷吸附能力较强的酸性和碱性土壤中，蚯蚓对磷循环的调控作用尤为显著。总体而言，蚯蚓既能够促进贫瘠土壤中的植物生长，也可提升肥沃土壤中磷的有效性。

图2 关键环境因素对蚯蚓磷效应的影响

该论文第一作者为北京林业大学草业与草原学院博士生王子玥，通讯作者为青年教师丁文利副教授和常智慧教授。韩国庆尚大学Benjamin L. Turner教授与西澳大学Hans Lambers院士参与了研究的指导工作。本研究由国家自然科学基金（32361143870）、国家重点研发计划（2023YFF1304303）以及中央高校基本科研业务费专项资金（BLX202163）共同资助。