《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：On-Farm Consortium Increases Vigor in Native Plant Seedlings
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本研究旨在验证以下假说：本土微生物联合菌剂，尤其是通过农场扩繁方式（on-farm）组装的丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF），相较于单一细菌联合菌剂，能更有效地提升大西洋森林树种的幼苗活力并重塑根际微生物组。研究
本研究旨在验证以下假说：本土微生物联合菌剂，尤其是通过农场扩繁方式（on-farm）组装的丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF），相较于单一细菌联合菌剂，能更有效地提升大西洋森林树种的幼苗活力并重塑根际微生物组。研究人员在温室试验中，以巴西盾柱木（*Schizolobium parahyba*）、*Caesalpinia peltophoroides* 和 *Albizia niopoides* 为供试树种，比较了两种源自原生森林土壤的接种剂：（i）由多种具有促生性状的分离菌株组成的细菌联合菌（联合菌B）；（ii）农场扩繁的AMF联合菌（联合菌F）。幼苗监测期为85至280天，评估了生长参数、菌根定殖率，并通过16S/ITS宏分类学（metataxonomics）及功能预测解析根际微生物多样性。结果表明，联合菌F持续提升幼苗表现，各树种的株高、地径和生物量增幅均超过50%；菌根定殖率在 *C. peltophoroides* 中达27.8%，在 *A. niopoides* 中达68.9%。相比之下，联合菌B的效应可忽略不计。宏分类学分析揭示，联合菌F接种富集了有益细菌属（如 *Streptomyces*、*Bifidobacterium*、*Cellulomonas*）和分解真菌属（如 *Microascus*、*Podospora*），同时降低了腐生真菌类群的丰度；功能预测表明其增强了有机物分解和养分循环相关功能。研究得出结论，通过农场扩繁方式组装的本土AMF联合菌是有效的生物接种剂，能在增强幼苗活力的同时，将根际微生物组重塑为利于植物功能的状态。这些发现凸显了本土AMF联合菌作为可规模化工具，在热带退化景观生态恢复中培育高抗性苗木的应用潜力。
**一、研究背景与科学问题**
大西洋森林（Atlantic Forest）作为全球生物多样性热点区域，曾经历大规模毁林，目前原生植被覆盖率仅存约28%，大量特有种面临生存威胁，生态恢复已成为该区域高度优先的保护事项。巴西盾柱木（*Schizolobium parahyba*）、*Caesalpinia peltophoroides* 和 *Albizia niopoides* 是大西洋森林常见原生树种，因其区域适应性强和生长相对迅速，被广泛用于恢复项目。然而，这些树种在退化或受扰土壤中的定植经常失败，因此在苗圃中培育健壮、发育良好的幼苗成为提高移栽成活率和长期恢复效果的关键环节。
土壤微生物群落，特别是丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）和植物促生细菌（plant growth-promoting bacteria，PGPB），在幼苗建立过程中发挥着核心作用，负责提升养分获取、水分关系及非生物胁迫耐受性，并在植被恢复过程中驱动微生物演替以促进土壤恢复。尽管潜力巨大，但许多商业接种剂在苗圃和田间应用中的表现并不稳定，主要问题包括根系定殖率低、对局部土壤条件适应性差及质量控制缺陷。在此背景下，通过农场扩繁方式（on-farm）从本地森林土壤中获得AMF联合菌剂，在简单农业条件下进行繁殖，被视为更具可扩展性的实用替代方案。而基于具有多种植物有益性状的分离株组装细菌联合菌剂，则被提议作为互补工具，但其田间功效取决于宿主特异性、定殖能力以及与菌根伙伴的功能互补性。
本研究旨在比较两种接种策略——（i）由多种植物促生性状分离菌株组成的细菌联合菌（联合菌B）和（ii）源自原生森林土壤的农场扩繁AMF联合菌（联合菌F）——对三种大西洋森林树种幼苗的影响。研究人员假设联合菌F能够（a）比联合菌B更显著地提高幼苗活力，（b）将根际微生物群落重塑为有利于养分循环和有机物分解的功能状态。
**二、研究内容与结论**
研究人员设计了为期85至280天的温室盆栽试验，对三种树种幼苗分别接种联合菌B和联合菌F，以不接种微生物而仅添加培养基的处理作为对照。在试验期结束时，系统测定了植株的株高、地径、地上部鲜重与干重等生长参数，并通过根系染色镜检评估了菌根定殖率。同时，采集根际土壤样品，提取总DNA后进行16S rRNA（细菌）和ITS1（真菌）扩增子的高通量测序，借助DADA2流程进行序列处理，利用SILVA和UNITE数据库进行物种注释，并运用Faprotax和FungalTraits数据库进行功能预测。试验结果显示，联合菌F在所有三个树种中均一致促进了幼苗生长，使株高、地径和生物量提升幅度超过50%。菌根定殖率方面，*C. peltophoroides* 达到27.8%，*A. niopoides* 达到68.9%，而 *S. parahyba* 中未检测到菌根结构，可能与采样时间或该物种根系对菌根真菌定殖的特定条件有关。相比之下，联合菌B对各树种的生长均未产生显著促进效果。宏分类学分析进一步揭示了联合菌F接种后根际微生物群落的显著重构：多个有益细菌属（*Streptomyces*、*Bifidobacterium*、*Cellulomonas*等）及分解真菌属（*Microascus*、*Podospora*等）的相对丰度获得富集，同时腐生真菌类群的相对丰度降低。功能预测结果支持上述变化，显示有机物分解和养分循环相关功能丰度提高。
**三、主要结论与意义**
本研究的核心结论是：通过农场扩繁方式组装的本土AMF联合菌是有效的生物接种剂，在显著提升大西洋森林树种幼苗活力的同时，将根际微生物群落重塑为偏向植物有益功能的状态。联合菌B未能促进生长的原因可能与其分离来源（矿区污染土壤）、缺乏宿主植物特异性和直接接种方式不够理想等因素有关。相反，联合菌F的成功则提示，本土、共进化的微生物群落在某些应用场景下可能比非宿主环境来源的人工组装细菌联合菌表现出更好的效果。这些发现为生态恢复中利用本地适应微生物群落提供了坚实证据，也表明农场扩繁方式的AMF接种剂可作为可规模化的实用工具，减少对化学投入品的依赖，提高热带退化景观中幼苗的建植成功率。
