近日，北京林业大学生态与自然保护学院王襄平教授课题组在国际著名生态学期刊《Functional Ecology》（一区，Top期刊）上发表了题为“Soil fungi lead to stronger ‘diminishing returns’ in fine-root length versus mass allometry towards earlier successional tropical forests”的研究论文。
植物生长相关的理论是生态学研究的核心领域之一，它帮助我们理解从单个器官到整个生态系统的各种属性之间的联系。“收益递减”理论认为，随着植物组织如叶子质量的增长，其获取资源的效率会逐渐下降，这对理解植物的经济策略至关重要。然而，关于细根是否同样遵循这种模式，之前的研究并未给出明确答案（图1）。
图1：细根“收益递减”假说的概念图
为了探讨这个问题，研究团队在中国西南地区的西双版纳热带森林中选取了处于不同演替阶段的区域作为研究对象，并从这些区域收集了细根和土壤真菌样本（图2），以探索细根长度与质量之间关系的变化规律（L-M关系）以及影响这一关系的主要因素。
图2：研究地点概况及样地内采样点的示意图
研究发现，细根的长度确实表现出“收益递减”的特点，且这一趋势在演替后期的森林中更加明显。这反映了细根经济策略从早期演替阶段的“外包”给土壤真菌转变为后期的“自己做”模式（图3）。
进一步分析显示，土壤真菌的密度是影响L-M关系幂指数变化的关键因素，占总变异的58%，特别是内生真菌贡献最大（22%），随后是菌根真菌（10.41%），而其他因素的影响较小（图4）。
图3：细根根长与质量（L-M）相关生长关系的拟合图
图4：各因子对L-M幂指数相对影响大小的分析
综上所述，本研究突显了内生真菌和菌根真菌在森林演替过程中对细根经济策略转变的重要性，尽管内生真菌的作用尚未得到充分认识。此外，相比传统的比根长（SRL）指标，L-M幂指数可能更能准确反映细根资源利用策略的变化。
生态与自然保护学院王襄平教授为该论文通讯作者，博士研究生郭子健为论文的第一作者。该研究得到了国家自然基金项目（32271652, 32201258）、云南省方精云生态学工作室项目、云南省基础研究专项重大项目（202101BC070002）的资助。
