打印 外生菌根（Ectomycorrhiza, ECM）是真菌和植物形成的一种独特而又高效的互惠共生体，菌根与其形成的外延菌丝（简称菌丝）共同主导了土壤复杂有机物合成、根源碳输入、土壤碳-养分循环等关键生态过程，是森林生产力养分维持的重要参与者，也是土壤碳固存的关键驱动者。然而，尽管ECM菌根在土壤碳和养分循环过程中的重要作用已成为广泛共识，但现有研究大多将植物根系和菌丝的生态效应视为一个整体考虑，严重忽视了ECM菌丝分解和周转特征及其在调节土壤生态过程中的专一性作用，尤其缺乏叠加氮沉降下的野外原位试验研究。上述关键信息的缺失导致对ECM菌丝分解特征及其介导的土壤关键过程认识不清，理论基础薄弱，加剧了全球变化下ECM菌根生命活动在调控森林土壤生态过程和功能认知的复杂性和不确定性。
基于此，中国科学院成都生物研究所森林生态过程与调控项目组尹华军研究团队，以ECM高度共生的西南山地典型针叶林---华山松（Pinus armandi）为研究对象，以ECM外延菌丝为切入点，以林下常见的两种ECM真菌子实体（牛肝菌属，Boletus和红菇属，Russula）为研究载体，采用自制的分解袋原位模拟ECM菌丝分解，依托团队建立的模拟氮沉降（低氮：25 kg N /ha/yr；高氮：50 kg N /ha/yr）试验样地，通过长达20周的原位监测ECM真菌子实体质量和组分的损失，揭示了ECM菌丝分解动态对氮添加的响应模式；同步测定了土壤微生物特性，以确定ECM菌丝分解动态的潜在微生物调控机制。研究结果表明：I）两种ECM真菌子实体分解对N添加表现出一致的响应模式，均呈现前期促进和后期抑制两个效应截然相反的阶段；II）前期促进阶段主要归因于N添加加速了ECM真菌子实体中活性组分的损失，后期抑制阶段主要是由N添加缓解了这些活性组分的损失并同时增加了惰性组分的保留所导致的； ）N添加对ECM真菌子实体分解的早期促进效应与微生物群落丰度和水解酶活性的增加密切相关，而后期抑制效应主要与真菌群落丰度和氧化酶活性的降低有关。上述结果表明，ECM真菌菌丝分解动态对N添加的响应与分解阶段密切相关，为大气N沉降下ECM真菌周转及其生态反馈提供了新的见解。
图1外生菌根菌丝分解动态对氮沉降的响应模式
上述研究结果于2023年8月29日以“Response of decomposition dynamics of ectomycorrhizal fungal fruit bodies to N addition depends on decomposition stage in a coniferous forest”为题，在线发表于国际生态学期刊《Applied Soil Ecology》上。论文第一作者为成都生物研究所已毕业博士生高文童，通讯作者为成都生物研究所特别研究助理汪其同和西藏农牧学院张新军副教授。本研究得到了国家自然科学基金项目和西藏自治区科技计划项目的联合资助。