生物炭改良土壤提升黑脉羊肚菌产量的机制：氮素有效性调控与真菌群落动态平衡

（编辑推荐）本研究通过多组学方法揭示生物炭（7.5-30 t ha-1）提升黑脉羊肚菌（Morchella sextelata）产量的双路径机制：① 直接促进土壤NO3--N有效性（R2=0.928）；② 重构真菌群落（增加α多样性1.062路径系数），抑制病原菌并强化共生网络稳定性。为森林火灾后羊肚菌爆发现象提供生态学解释，对食用菌栽培具有实践指导价值。

　　

Highlight

生物炭改良通过双重机制显著提升黑脉羊肚菌产量：优化土壤硝酸盐氮（NO₃^--N）供应与重构真菌群落生态。

Discussion

受黑脉羊肚菌在火灾后土壤中自然爆发的现象启发，本研究揭示了人工添加生物炭（0-30 t ha^-1）通过"土壤化学-微生物组-产量"三级调控网络提升产量的机制。关键发现包括：

1. 1.

   氮素驱动：机器学习分析显示，出菇期土壤NO₃^--N浓度是核心预测因子（R²=0.928，P<0.001），结构方程模型证实其通过直接促进真菌多样性（路径系数=1.062）间接增产

2. 2.

   真菌群落重塑：高剂量生物炭使真菌α多样性提升21%，促进腐生菌（saprotrophs）、共生菌（symbiotrophs）和外生菌根菌（ectomycorrhizal）功能群，同时将病原菌丰度降低35%

3. 3.

   网络稳定性：15 t ha^-1处理形成最具弹性的真菌共现网络，关键菌群间连接度增加2.3倍

Conclusions

生物炭通过"增氮-调菌-稳网"三位一体机制：

• 提升土壤总氮（total N）、NO₃^--N和NH₄⁺-N含量

• 构建以有益真菌为主导的"高多样性-低密度"群落结构

• 增强微生物网络抗干扰能力

该研究不仅为人工栽培提供优化方案（推荐15 t ha^-1），更揭示了火灾后生态系统自我修复的微生物学基础。