综述：菌根盟友：协同提升森林碳汇与多功能恢复

这篇综述系统阐述了植物-菌根（AM/ECM）共生关系在森林恢复中的核心作用，提出通过整合菌根功能性状（如碳分配策略、养分获取途径）同步提升土壤碳封存（MAOM/POM）和生态系统多功能性（BEF），为应对生物多样性丧失和气候变化提供了创新性恢复框架。

　　

菌根盟友：协同提升森林碳汇与多功能恢复

不断加剧的森林退化与多功能恢复需求

全球森林退化正加速生物多样性丧失和气候变化，热带森林因砍伐和火灾遭受最严重破坏，而欧洲次生林和北方森林则分别面临碳储量不足和气候扰动加剧的问题。传统恢复措施往往仅关注地上碳汇，忽视了地下关键生态功能。植物-菌根共生作为连接地上地下的关键纽带，能同时提升碳储存和多功能性，但其在恢复框架中的整合仍显不足。

植物-菌根关联影响土壤碳封存

丛枝菌根（AM）和外生菌根（ECM）真菌通过截然不同的途径驱动碳循环：

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  AM系统：宿主植物产生低C:N凋落物，通过微生物副产物和矿物相互作用促进矿物结合有机质（MAOM）形成，尤其在深层土壤中积累稳定碳库（全球年固碳量达3.93 Gt CO₂e）。

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  ECM系统：高C:N凋落物和真菌-腐生菌竞争抑制分解，促进表层颗粒有机质（POM）积累（全球年固碳量9.07 Gt CO₂e）。

二者形成互补的"快速-慢速"分解连续体，AM主导生态系统MAOM储量可达ECM系统的两倍，而ECM系统更擅长表层POM保存。这种差异源于菌根介导的碳处理路径：AM通过菌丝周转和矿物风化促进微生物衍生碳稳定，ECM则通过产生芳香代谢物和菌丝坏死物质增强有机质抗分解性。

菌根关联对土壤多功能性的影响

菌根共生通过多重机制增强生态系统功能：

1. 1.

   生产力提升：混合AM/ECM树种群落通过资源互补效应（如AM高效获取磷、ECM专攻有机氮矿化）使生产力提高20-30%。

2. 2.

   稳定性增强：菌根网络缓冲干旱胁迫，如AM真菌通过分泌球囊霉素相关土壤蛋白（GRSP）改善土壤团聚体结构。

3. 3.

   养分循环优化：中国亚热带BEF实验显示，AM树种在多样性条件下通过提高养分重吸收效率使净初级生产力翻倍。

菌根在生态恢复案例中的应用实践

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  德国MyDiv实验：AM/ECM树种混交林通过互补效应使群落生产力年均增长8%。

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  中国小良热带站：60年恢复中，本地树种混交比单一种植促进微生物碳积累量提升47%。

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  草地系统启示：植物多样性每增加1种，土壤多功能性指数上升15%，印证菌根介导的多样性-功能关系。

整合菌根关联的多功能森林恢复框架

四步实施路径：

1. 1.

   环境评估：解析区域气候-土壤-菌根类型匹配度（如热带以AM为主，温带需混合策略）。

2. 2.

   物种选择：搭配深根AM树种（如豆科）与ECM树种（如松科），形成垂直资源利用梯度。

3. 3.

   本土接种：优先选用本地球囊霉（Glomeraceae）或乳菇属（Lactarius）等功能型菌株。

4. 4.

   动态监测：追踪POM/MAOM比例变化及15项以上生态功能指标。

知识空白与未来挑战

亟待解决：ECM真菌在CO₂升高下解吸矿物有机质的机制、菌根-土壤动物跨营养级互作、以及AM/ECM系统对气候事件的响应阈值等。通过全球联网实验（如TreeDivNet）和分子标记技术（如同位素示踪），有望揭示菌根介导碳持久性的微观机制。

该框架突破了传统碳中心主义范式，为《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》目标提供了可操作的实现路径——通过"功能混搭"的菌根策略，同步实现15项以上生态系统服务，构建抵御气候变化的韧性森林。