土地利用变化对温带森林中菌根真菌与啮齿动物互作关系的影响：来自墨西哥的生态学证据

本研究针对土地利用变化如何影响菌根真菌(AMF/EMF)多样性及其与啮齿动物的互作关系这一生态学难题，通过DNA条形码技术分析墨西哥温带森林中土壤与啮齿动物粪便样本，首次揭示Sigmodon hispidus作为关键传播媒介的作用，并发现EMF在未扰动土壤中更丰富而AMF在扰动地粪便中多样性更高的分化模式。该成果为理解人为干扰下森林生态系统的菌根网络重建机制提供了新视角，对生态恢复实践具有重要指导意义。

　　

在人类活动深刻改变自然景观的当代，土地利用变化已成为威胁森林生态系统功能的关键因素。其中，菌根真菌与植物的共生关系作为维持森林健康的核心机制，其对干扰的响应机制尚不明确。更复杂的是，啮齿动物作为菌根真菌孢子的潜在传播者，其介导的"真菌-动物-植物"三方互作网络在扰动环境中的动态变化，构成了生态学研究的重要盲区。

墨西哥米却肯州的新圣胡安地区为此提供了理想研究场景。该区域既有受帕里库廷火山持续影响的原始森林，又因牛油果种植和伐木活动形成了显著的人为干扰带。研究人员注意到，当地以松树、冷杉为主的植被高度依赖外生菌根真菌(EMF)，而草本植物则多与丛枝菌根真菌(AMF)共生。当森林被改造为农田或果园时，这种精密的共生网络将如何重组？哪些生物因子能促进退化生态系统的自我修复？这些问题对全球温带森林保护具有普遍意义。

Macquarie大学等机构组成的国际团队在《Mycorrhiza》发表的研究中，创新性地采用配对采样设计，对比分析了5组扰动/未扰动样地的土壤和啮齿动物粪便样本。通过ITS1区DNA条形码测序和FUNGuild功能注释，鉴定出112个推定菌根真菌分类单元。研究首次系统评估了季节变化、啮齿动物物种差异等因素对菌根传播网络的影响。

关键技术方法包括：1)在干湿季分别采集101份啮齿动物粪便和28份土壤样本；2)使用ITS1F/ITS2R引物进行Illumina MiSeq高通量测序；3)基于BLAST和GBIF数据库进行物种注释与地理分布验证；4)采用iNEXT包进行多样性分析，结合PERMANOVA和指示物种分析评估群落差异。

菌根真菌对土地利用变化的响应
土壤分析显示，未扰动样地的EMF丰富度显著高于扰动样地，这与宿主针叶树的消失直接相关。令人意外的是，AMF在两类样地的土壤中无差异，推测可能与草本植物入侵和孢子库持续存在有关。但粪便样本呈现相反格局：扰动地的啮齿动物粪便含有更丰富的AMF，反映其对次生植被的取食偏好。Rhizophagus clarus在所有土壤样本中普遍存在，而粪便中优势种Diversispora versiformis的出现频次达47%。

不同啮齿动物属的菌根传播差异
在捕获的6属啮齿动物中，Sigmodon hispidus表现出最强的菌根传播潜力，其粪便中AMF和EMF的平均丰富度(5.6和31.9)及香农指数(1.58和2.47)均显著高于其他物种。研究首次证实该农业害鼠能传播33种EMF，包括伞菌、块菌等多类生长型。Microtus mexicanus和Reithrodontomys分别呈现特定的真菌组合偏好，表明传播效率与动物生态位密切关联。

菌根真菌的季节动态
湿季粪便的EMF多样性显著高于干季，符合真菌子实体季节性发生规律。但AMF无显著季节差异，暗示其孢子可利用性受土壤湿度等非季节性因素调控。值得注意的是，Rhizopogon salebrosus在所有粪便样本中100%存在，证实该松树专性共生菌高度依赖啮齿动物传播。

这项研究颠覆了传统认知：1)揭示AMF通过扰动地啮齿动物实现"隐形"传播的新路径；2)确立EMF在未扰动土壤中的不可替代性；3)发现Sigmodon hispidus等"害虫"在生态恢复中的潜在价值。Margarita Gil-Fernández等强调，保护啮齿动物介导的孢子传播网络，可能是加速退化森林中菌根重建的关键策略。该成果为协调农业生产与生态保护提供了分子生态学依据，尤其对火山扰动区植被恢复具有特殊指导意义。未来研究需结合孢子活力检测和接种实验，进一步验证这些发现的实际应用价值。