全球尺度上营养富集对丛枝菌根真菌、植物多样性和生态系统多功能性的负影响

尽管有大量的人为养分富集，但尚不清楚养分富集如何在全球范围内影响植物—丛枝菌根真菌（AMF）共生和生态系统的多功能性。基于此，作者利用136篇论文的试验数据，研究了养分富集对AMF和植物多样性以及生态系统多功能性的全球影响。

作者利用136篇论文的试验数据，研究了养分富集对AMF和植物多样性以及生态系统多功能性的全球影响(图1)

营养物的添加显著降低了AMF的多样性和丰度（图2和3）。具体而言，营养物添加显著降低了AMF香农指数（p < 0.001），物种丰富度（p < 0.001），总侵染率（p < 0.001），孢子丰度（p = 0.028）和外源生物量（p < 0.001），并且略有降低菌丝长度减少（p = 0.054）。氮磷（NP）添加的负面影响往往比单独进行营养添加的影响更为明显。

总体而言，实验持续时间，气候因素（年平均气温和年平均降水量；MAT和MAP），土壤pH和有效磷的变化以及生态系统类型显著地解释了AMF多样性和丰度响应的变化（图4）。在MAT、土壤pH和有效磷这三个因素中，MAT是唯一达到Akaike权重总和的阈值（0.8）的因素（图4a）。AMF丰富度对养分添加的响应因生态系统类型而异（图4b）。对于AMF丰度，实验持续时间以及土壤有效磷和pH的变化显着解释了总定植响应率的变化（图4c）。MAP是孢子丰度响应比的最重要预测因子（图4d）。有效磷和土壤pH的响应比最能解释菌丝长度响应比的变化（图4e）。此外，外源生物量的响应比最好用土壤pH的响应比来解释（图4f）。

营养添加显著增加了地上生物量（p < 0.001，图5），叶片磷含量（p < 0.001）和叶片氮含量（p < 0.001）。但是，营养物质的添加显著降低了植物物种丰富度（p < 0.001）。

与未施肥区相比，施肥点的生态系统多功能指数显著降低（p = 0.02，图6a）。生态系统多功能指数与AMF物种丰富度呈正相关（p < 0.001，图6b）。植物物种丰富度与生态系统多功能指数无显著相关性（p = 0.92，图6c）。

我们的研究结果表明，在全球范围内，养分的富集降低了AMF的多样性和丰度。养分富集可能导致菌根功能从互利共生向偏利共生甚至寄生转变。在全球范围内，养分添加对AMF多样性和丰度的负面影响随着MAT和MAP、土壤酸化和P有效性的增加而增加。此外，随着时间的推移，AMF多样性和丰度对养分富集的响应逐渐增强，说明如果养分持续富集，AMF多样性和丰度的下降趋势将进一步恶化。在外源营养输入日益增多的背景下，菌根共生的丧失可能会对生态系统造成无数可能的影响。本研究结果表明，需要制定保护生物多样性的方法和政策，使其免受人类活动和全球变化的影响，从而保护生态系统的多功能性。