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气候变化下，树种面临生存挑战，辅助迁移策略对森林生物多样性影响不明。研究人员针对树种替代对土壤真菌多样性影响展开研究。结果发现，15 - 36 年后，子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）丰富度对替代处理无响应。该研究为森林管理提供了重要依据。
在全球气候变化的大背景下，森林生态系统正面临着前所未有的挑战。温度升高、降水模式改变等气候因素的变化，使得许多树种逐渐偏离其原本适宜的生态位。为了帮助森林适应这些变化，辅助迁移这一策略应运而生，即种植非本地树种或品种。然而，这一策略在实施过程中引发了诸多担忧，其中对森林生物多样性的影响备受关注。真菌作为森林生态系统的重要组成部分，涵盖了腐生菌、病原菌和共生菌等多种营养类型，它们在维持森林生态系统功能方面发挥着关键作用，如参与氮（N）和磷（P）循环、塑造腐殖质形态等。但目前关于树种替代对土壤真菌群落丰富度的影响，科学界尚未达成共识。一些研究表明，真菌丰富度在不同树种的森林中存在差异，但这些研究往往没有充分考虑到替代前树种的遗留效应，且研究的树种替代类型较为局限。因此，深入探究树种替代对土壤真菌多样性的影响及其潜在机制，成为了森林生态学领域亟待解决的重要问题。
为了解决这些问题，法国国家林业办公室（ONF）的研究人员开展了一项极具价值的研究。研究人员在法国西北部的五个温带森林中，选取了 69 个森林样地，设置了三种树种替代情景：从成熟的欧洲山毛榉（Fagus sylvatica）替换为幼年的无梗花栎（Quercus petraea）；从成熟的欧洲赤松（Pinus sylvestris）替换为幼年的黑松（Pinus nigra subsp. laricio）；从成熟的欧洲赤松替换为幼年的北美红栎（Quercus rubra） 。同时，以幼年的欧洲赤松和欧洲山毛榉林作为对照，以区分林分更新和树种替代的影响。研究人员通过环境宏条形码技术分析了土壤真菌群落的丰富度，同时对林下植被、土壤腐殖质特征和树冠开阔度等进行了详细描述，并利用结构方程模型（SEM）剖析了树种替代影响真菌丰富度的四条路径：林分结构、土壤湿度、林下植被（优势植物物种覆盖度和物种丰富度）以及腐殖质层（humipedon，即有机层和有机矿质层）。
研究结果显示，经过 15 - 36 年后，子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）的丰富度对树种替代处理没有明显响应。具体来看，在 PCA 分析中，树种种群特征的前两个主成分轴（PC1 - Treetraits 和 PC2 - Treetraits）分别解释了 55% 和 22% 的树功能性状变异，不同树种在这两个轴上呈现出不同的特征。腐殖质特征的 PCA 分析中，前两个主成分轴（PC1 - humipedon 和 PC2 - humipedon）分别解释了 13% 和 11% 的腐殖质形态变异，PC1 - humipedon 可用于区分不同的腐殖质类型。结构方程模型分析表明，子囊菌门丰富度在不同土壤层的响应有所不同。在有机矿质层中，其丰富度与木材密度、根氮含量和树的寿命呈负相关，与树冠树多样性呈正相关；在有机层中，叶获取型主导树种会间接降低子囊菌门丰富度。担子菌门丰富度在有机矿质层中，主要受替代树种的叶获取型特征正向影响。
该研究具有重要意义。一方面，它明确了树种替代在 15 - 36 年后对土壤真菌丰富度的影响主要取决于替代树种的特征和林分的更新，为森林管理者在实施树种替代策略时提供了科学依据，有助于他们制定更合理的森林管理方案，以保护和提升森林生态系统的生物多样性。另一方面，研究揭示了不同真菌类群对树种替代响应的差异，为进一步理解森林生态系统中树种与真菌之间的复杂关系提供了新的视角。该研究成果发表在《Forest Ecology and Management》杂志上。
在研究方法上，研究人员主要采用了以下关键技术：一是环境宏条形码技术，通过对土壤样本的 DNA 进行提取、扩增和测序，分析真菌群落的丰富度；二是主成分分析（PCA），用于减少变量的相关性，提取主要成分，如对树种种群特征、腐殖质特征等进行分析；三是结构方程模型（SEM），用于探究树种替代影响真菌丰富度的多种路径及变量之间的关系。
在研究结果部分，首先是 Illumina 数据集结果，经过筛选和去除嵌合体后，保留了 62% 的初始序列，并将其分组为 12,748 个 OTU，其中 71% 被鉴定为真菌。其次，PERMANOVA 分析表明，子囊菌门和担子菌门的丰富度在不同处理间无显著差异。PCA 分析发现，不同树种在功能性状和腐殖质特征上存在差异。结构方程模型显示，子囊菌门和担子菌门丰富度在不同土壤层对树种替代的响应不同，且受到多种因素的影响。
在结论和讨论部分，研究表明树种替代对土壤真菌丰富度的影响复杂，不同土壤层和真菌类群的响应各异。种植叶获取型树种可能是增加土壤真菌丰富度的有效策略，同时森林管理者可以通过调整树基面积、促进自发树种多样性等方式来提升真菌丰富度。然而，研究也存在一定的局限性，如对有机层的研究可能因采样方式而掩盖了一些亚层特异性响应。未来需要进一步深入研究树种替代对真菌群落组成的影响，以及不同森林管理措施对真菌多样性的长期效应，为森林生态系统的保护和可持续发展提供更全面的理论支持。
