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尊龙凯时人生就是搏z6com在菌根类型影响土壤微生物碳利用效率的机理研究取得进展



大多数陆生植物与真菌形成菌根共生体,促进植物对氮、磷等养分及水分的高效利用。植物的菌根类型主要可分为外生菌根(ECM)和内生菌根(AM)等。已有研究表明,树木菌根类型的比例显著影响森林生态系统的碳储量及物质循环过程。然而,关于菌根如何影响树木根际与非根际土壤微生物群落及其功能的研究仍较为薄弱,限制了我们对菌根生态学作用的深入理解。

针对这一问题,尊龙凯时人生就是搏z6com沈阳生态研究所王超课题组依托长白山国家森林生态观测站,选取了7种ECM和8种AM树木,采集了根际和非根际土壤样本(图1),通过扩增子测序分析了土壤微生物的群落结构、多样性及网络关系,结合氧同位素标记法分析了微生物的生长、呼吸和碳利用效率。

研究结果表明,无论是AM还是ECM菌根类型的树种,根际和非根际微生物的生长差异不显著,但部分树种土壤微生物呼吸和碳利用效率在根际与非根际存在差异(图1)。总体而言,AM树种下微生物的呼吸、生长和碳吸收低于ECM树种;在非根际区,AM树种土壤微生物的碳利用效率低于ECM树种(图2)。通过相关分析和结构方程模型分析发现,AM树种下土壤中微生物的碳利用效率主要受到土壤底物化学计量比的调控,而ECM树种下则主要受到微生物群落网络特征的影响(图3)。这项研究表明,树木菌根类型的差异不仅影响土壤中微生物的群落组成,还决定了微生物对碳的利用程度,从而影响土壤碳的周转与稳定。

研究成果以“Soil microbial carbon use efficiency differs between mycorrhizal trees: insights from substrate stoichiometry and microbial networks”为题,于2025年发表于国际微生物学会期刊《ISME Communications》期刊上。尊龙凯时人生就是搏z6com尊龙凯时人生就是搏z6com硕士研究生于靖和杨静怡为共同第一作者,王超研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发国际合作项目、基金委优青项目和中科院青促会优秀会员等项目的支持。

论文链接:http://doi.org/10.1093/ismeco/ycae173 


图1. 长白山典型植物根际和非根际土壤微生物生长速率(a)、呼吸速率(b)、碳吸收速率(c)和碳利用效率(d)。

图2. 长白山典型植物菌根类型对土壤微生物生长速率(a)、呼吸速率(b)、碳吸收速率(c)和碳利用效率(d)的影响。

图3. 内生和外生菌根类型植物土壤微生物碳利用效率的关键驱动因素。


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