ISME | 苏黎世联邦理工学院研究揭示菌根真菌群落组成变化影响森林树木的生长！

一个多世纪以来，生态学家一直在努力了解土壤微生物群落的变化如何影响生态系统的功能。外生菌根真菌（EMF）是森林土壤微生物组的一个关键组成部分，与地球上约60%的树木形成共生关系。这些真菌有助于早期树木的生长，提供了获得其他无法获得的土壤氮（N）的途径，并保护树苗免受病原体侵害。长期以来的实验表明，不同的EMF物种对幼苗发育的影响有数量级的差异，对保护和管理特定的土壤群落以促进实际森林中的树木生长有潜在的影响。然而，EMF组成的差异是否会影响成熟树木和整个森林的生长，目前仍不清楚。

2022年1月10日，国际权威学术期刊ISME发表了瑞士苏黎世联邦理工学院Mark Anthony团队的最新相关研究成果，题为Forest tree growth is linked to mycorrhizal fungal composition and function across Europe的研究论文。

大多数树木与外生菌根真菌（EMF）形成共生关系，影响对限制生长的土壤资源的获取。实验反复表明，EMF物种对植物的发育有不同的影响，但这些影响是否会波及到整个森林的生长仍是未知。本研究通过结合欧洲15个国家的EMF研究和高分辨率森林库存数据，测试了EMF组成和功能基因相对于众所周知的树木生长驱动因素变化的影响。结果表明，即使控制了树木生长的主要非生物驱动因素，EMF组成也与树木生长速度的三倍差异有关。树木的快速生长与EMF群落的无机氮获取基因比例高而有机氮获取基因比例低，以及形成接触型与中等距离的边缘探索型的EMF有关。这些发现表明，EMF组成是树木生长潜在驱动力的一个强有力的生物指标，并且森林EMF群落的变化导致树木生长的差异。虽然现在确定因果关系或方向性可能还为时过早，但本的研究是第一个将森林微生物组的一个关键组成部分的细微变化与大陆范围内的生态系统功能联系起来的研究之一。

图 1：欧洲外生菌根真菌群落与树木生长率之间的相关性

图 2：与树木生长速率相关的群落类型和基因组功能基因潜力的真菌组成

图 3：代表针叶和阔叶森林中慢速和快速树木生长相关EMF群落群落的真菌分类指标物种

图 4：在针叶和阔叶森林中，与外生菌根真菌群落类型相关的慢速和快速树木生长的森林地上林木生长总量比较

图 5：外生菌根真菌探查类型、基因模型数量与树木生长速度的关系

更多精彩内容，点击下方“往期回顾”