土壤养分调控双菌根互作影响北美乔松（Pinus strobus）定居的机制研究

来自美国新罕布什尔州的研究人员针对土壤养分有效性如何影响树木双菌根（AM与EM）共生关系这一关键问题，在长期营养添加实验（MELNHE）中开展了北美乔松（Pinus strobus）幼苗定居机制研究。发现氮添加通过改变土壤病原群落显著降低幼苗存活率，磷单独添加特异性地减少丛枝菌根（AM）定殖却促进外生菌根（EM）真菌群落多样性及功能性状分化，揭示了养分失衡对菌根共生模式的重塑作用。

　　

许多树种尤其在幼苗阶段会形成双菌根共生体系——包括丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae, AM)和外生菌根(ectomycorrhizae, EM)，但土壤养分有效性如何调控这类共生关系尚未明确。本研究通过在美国新罕布什尔州四个北方阔叶林开展的长期营养添加实验(MELNHE)，量化了氮(N)磷(P)施肥对北美乔松(Pinus strobus)幼苗存活、生长及菌根共生特征的影响。结果表明：氮添加显著降低幼苗存活率，可能与土壤病原群落变化相关；幼苗生长虽受氮限制却未受菌根定殖影响。显微观察与宏基因组学证据均证实所有样地和处理中均存在双菌根形成，两类菌根定殖程度相当且无显著相关性。单独添加磷使AM定殖较对照组显著降低，同时促进EM定殖。氮磷添加强烈改变EM真菌群落组成，其中磷添加导致功能性状迥异（如探索类型、氮亲和性）的常见EM真菌丰度上升。