大多数陆地植物都与菌根真菌形成共生关系,而这对维持植物多样性和生态系统功能(如植物生产力/生物量)具有重要作用。丛枝菌根(AM)和外生菌根(EcM)是森林生态系统中分布最广泛的两种菌根类型,它们通过介导不同的植物-土壤反馈机制来调节群落中植物物种的共存。植物土壤反馈实验表明,EcM树种通常表现出正反馈作用,因此EcM树种形成的群落植物多样性一般较低;而AM树种通常表现出负反馈作用,即有利于多物种共存。单一菌根主导的自然森林群落常符合这种机制,即EcM占优势森林多样性低于AM森林。然而,在温带和亚热带地区,树种多样性高的群落通常是上述两种菌根树种共存的群落,单一菌根类型假说不能有效解释这种现象。此外,菌根共生关系也影响着生物量的积累。AM主要为植物吸收无机养分,同时消耗植物10%–20%的光合产物;EcM可为植物供应有机养分,但消耗更多光合产物。然而,二者混合对树种多样性和生物量的积累,特别是对多样性与生物量之间的关系产生何种影响仍不清楚。
图1 样方分布与样方中两种菌根优势度相关性
图2 AM优势度与森林树种丰富度和生物量的关系
图3 AM优势度与其他因子对森林树种丰富度和生物量影响的相对重要性
图4 AM优势度与其他因子对森林树种丰富度和生物量的潜在影响途径
图5 AM优势度对森林树种丰富度和生物量及其关系影响的示意图
❖
以上研究以“Mycorrhizal dominance influences tree species richness and richness–biomass relationship in China’s forests”为题发表在Ecology上(https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ecy.4501)。本刊特邀顾问北京大学方精云院士为通信作者,云南大学马素辉、中国科学院植物研究所陈国平、云南大学蔡琼为论文共同第一作者,北京大学吉成均副教授、朱彪研究员、唐志尧教授,北卡罗来纳州立大学胡水金教授为共同作者。该研究得到了国家自然科学基金(31988102和32101331)和云南省重点研发计划项目(202303AC100009)等项目资金的支持。
左右滑动切换图片