综述：丛枝菌根真菌与土壤微生物组的相互作用：对生态系统功能与气候韧性的启示

《Tropical Ecology》：Arbuscular mycorrhizal fungi and soil microbiome interactions: implications for ecosystem functioning and climate resilience

　　

摘要

丛枝菌根真菌（AMF）与土壤微生物组形成了协同相互作用，驱动了陆地生态系统中养分的活化、碳的固存以及气候适应性，然而它们在全球碳-能量相互作用中的整合功能仍有待深入探索。本研究旨在全面阐述土壤生态系统中微生物之间的相互作用，重点阐明它们如何促进碳的固存，并建立应对气候变化的减缓和适应策略。本综述遵循PRISMA指南，综合了Scopus数据库中155项研究（2000-2026年）。定量综合分析表明，丛枝菌根真菌将植物光合产物的4%-20%输送至菌丝网络和球囊霉素相关土壤蛋白（GRSP），后者可贡献高达27%的土壤有机碳（SOC），增强土壤团聚和长期碳（C）的储存；而土壤微生物调控着2.15×1021 J·yr?1的异养呼吸作用，微生物碳利用效率（0.3-0.6）则决定了碳的稳定化与CO?的流失之间的平衡。丛枝菌根真菌-微生物组的协同效应增强了养分活化、微生物生物量碳及地下碳通量。生态系统特异性分析揭示，丛枝菌根真菌具有普遍一致的功能，包括森林中的SOC积累、草地中的植物多样性和团聚体稳定性、农业中的养分利用效率提高、高山系统中的胁迫耐受性，以及退化土地上的加速恢复。气候胁迫因子（增温、CO?升高、干旱、盐渍化）会调节这些相互作用，通常在短期内促进丛枝菌根真菌生物量，但由于碳利用效率降低，可能带来SOC流失的风险。多胁迫因子的野外试验、分子信号机制以及生物接种剂的可扩展性方面仍存在关键研究空白。将丛枝菌根真菌与土壤微生物组相结合，提供了一种天然的气候解决方案，有助于稳定SOC、减少温室气体排放，并在气候变化背景下加强粮食-能源安全。