割草增强了丛枝菌根菌丝体碳库对草地生态系统中氮富集的敏感性

《Journal of Ecology》：Mowing enhances the sensitivity of arbuscular mycorrhizal mycelial carbon pools to nitrogen enrichment in grassland ecosystem

　　

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1. 丛枝菌根（Arbuscular Mycorrhizal, AM）真菌在植物养分吸收中起着关键作用，其碳源完全依赖于宿主植物。然而，植物对AM真菌的碳分配如何响应地下因素（如土壤养分有效性）和地上因素（如植物自身的碳供应能力）的变化，目前仍知之甚少。
2. 我们在中国北部的一个草甸草原进行了为期20年（2015–2023年）的田间实验，设置了六个不同的氮添加量（0、2、5、10、20和50克氮/平方米/年），并对比了刈割（刈割与不刈割）对植物和真菌碳分配策略的影响。2023年，我们测量了植物和真菌的生物量、碳含量以及AM真菌群落的组成。
3. 在不刈割的试验区，植物倾向于将碳优先分配给根部，同时菌丝体的碳分配比例相对稳定，尽管菌丝体生物量会随着氮添加量的增加而减少。相比之下，刈割加剧了植物的磷限制作用，从而改变了碳分配策略，只有在高氮水平（超过10克氮/平方米/年）时，菌丝体生物量的下降才变得明显。在刈割的试验区，低氮条件下植物增加了向菌丝体的碳分配；而在高氮条件下，土壤酸化显著减少了碳向真菌的转移。碳分配的变化与优势菌株Glomus VT387的丰度密切相关。
4. 综上所述，我们的研究结果表明，刈割通过影响氮的添加方式，进而调控了植物向AM真菌的碳分配，为理解全球变化和管理背景下草原生态系统中植物与微生物的相互作用提供了机制上的见解。

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1. 丛枝菌根（Arbuscular Mycorrhizal, AM）真菌是植物养分吸收的关键介质，其碳供应完全依赖于宿主植物。但目前尚不清楚植物如何根据地下（如土壤养分状况）和地上（如植物自身碳供应能力）因素的协同变化来调整对AM真菌的碳分配。
2. 我们在中国北部的草甸草原进行了长期（2015–2023年）的双因素田间实验，设置了六个氮添加水平（0、2、5、10、20和50克氮/平方米/年），并研究了刈割对植物和真菌碳分配策略的影响。2023年我们对植物和真菌的生物量、碳含量及AM真菌群落进行了测量。
3. 在未刈割的实验区，植物倾向于将碳优先分配给根部，菌丝体的碳分配比例相对稳定，但菌丝体生物量随着氮添加量的增加而减少。刈割则加剧了植物的磷缺乏，导致菌丝体生物量在高氮水平（超过10克氮/平方米/年）时显著下降。在刈割情况下，低氮条件下植物增加了对菌丝体的碳分配；而高氮条件下，土壤酸化严重抑制了这一过程。碳分配的变化与优势菌株Glomus VT387的丰度密切相关。
4. 总之，研究表明刈割通过影响氮的添加机制，调控了植物对AM真菌的碳分配，有助于深入理解全球变化和管理条件下草原生态系统中植物与微生物的相互作用机制。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。Deliang Kong是《Journal of Ecology》的副主编，但未参与本文的同行评审和决策过程。

同行评审

本文的同行评审信息可访问：https://www.webofscience.com/api/gateway/wos/peer-review/10.1111/1365-2745.70429

数据公开情况

本研究的数据可在以下链接公开获取：https://doi.org/10.6084/m9.figshare.30997603（Zhang等人，2026年）。