Nature Ecology & Evolution | 研究揭示菌根真菌群落介导的森林多稳态维持机制!

地球上的大多数树木与共生菌根真菌形成地下网络，这反过来又可以连接森林中的不同树木和物种。然而，绝大多数树种只能形成菌根共生的两种主要功能类型之一，丛枝菌根或外生菌根（AM或EM），每一种都可能启动有利于一个菌根网络的建立和持续存在的运动过程。例如，常见的菌根网络可以促进资源转移，这些资源转移有利于它们自己的菌根策略（con-mycorrhizal strategy）的招募和生存，而牺牲了替代策略。此外，一旦建立AM和EM森林可能会影响土壤养分循环条件，进一步加强积极的菌根反馈，以支持它们自己的菌根策略。此外，任何一种策略的建立都可能导致菌根孢子和菌丝体的积累，这可能会进一步加强正反馈，可能还有其他尚未发现的生态现象。如果这种正反馈存在于广泛的森林中，它们可能会及时产生森林生物群落的多稳态，由树木和森林真菌微生物群落之间的相互作用介导。因此，森林菌根类型可以作为森林生物多样性的过滤器，限制群落成员是菌根相容性的一个功能，土壤养分循环反馈、相容的共生体密度等可能会进一步加强这一点。鉴于森林菌根状态和碳固定潜力之间的联系，菌根介导的多稳态的存在将影响我们预测森林组成和新兴生态系统碳平衡的方式。

2022年2月24日，国际权威学术期刊Nature Ecology & Evolution发表了苏黎世联邦理工学院Thomas Crowther团队最新相关研究成果，题为Alternative stable states of the forest mycobiome are maintained through positive feedbacks的研究论文。

 本研究使用数以千计的美国森林站点测试了这一假设，以表明丛枝和外生菌根树的补充和存活表现出积极的菌根密度依赖性。数据驱动的模拟表明，这些正反馈的幅度足以产生和维持森林真菌群落的多稳态。鉴于森林菌根策略与碳封存潜力之间的联系，菌根介导的多稳态的存在会影响我们预测森林组成、碳封存和陆地气候反馈的方式。

图 ：美国东部菌根林的双峰性

图 ：在树木招募和存活中观察到的阳性菌根反馈

图 ：模拟森林反馈

图 ：菌根策略在氮沉积梯度上的滞后

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