当树木和土壤真菌形成密切联系时,双方都会受益。许多树种通过与两组不同的菌根真菌形成共生关系,进一步加强了这种合作。这些树木能够更好地应对水和养分短缺,这是林业在气候变暖面前的一个重要特征。
尽管树木有巨大的根系,但它们往往无法从土壤中吸收足够的水分和养分来健康生长。这就是为什么大多数陆生植物在进化过程中与真菌形成了共生关系。
这些菌根真菌要么包裹在根部,要么穿透根系细胞,从树木中吸收植物光合作用产生的部分糖作为能量来源。作为交换,树木从真菌中获得磷酸盐和硝酸盐等营养物质以及水,这是一种非浪漫的、方便的结合。
双重共生扩大了栖息地苏黎世大学(UZH)和Agroscope的研究人员以遍布世界各地的400多种不同树种为基础,表明其中许多树种进一步改善了这种合作体系。UZH植物和微生物生物学系的Ido Rog说,尽管大多数树种只与一种菌根真菌形成关联,但“一些木本植物同时与两种真菌形成联盟”。
研究人员现在报告说,这种“重婚”可以改善树木的健康状况,使树木对干旱不那么敏感,使它们能够更好地应对营养短缺。“因此,它们能够在比只与一种真菌形成共生关系的树种更大的领土上定居,”主要作者Rog说。
这些树木所占据的更广泛的地理范围和扩大的环境生态位空间与其系统发育结构和进化历史无关。研究结果发表在《生态学快报》杂志上。
更耐热和抗旱与两种不同菌根真菌的同时关联扩大了树木营养供应的多样性,因为它们的根系覆盖了更广泛的土壤剖面,能够应对更多样化的土壤特性。UZH教授Marcel van der Heijden说:“我们的研究结果表明,两种真菌品种的一夫多妻制是一种策略,使树木能够适应更恶劣的环境条件,从而在营养较差的生态位定居,忍受更恶劣的气候。”。因此,例如,在干旱地区,具有双重共生的树木的分布比在多雨的栖息地更为明显。van der Heijden解释说:“在林业中,这些知识在未来可能有助于选择专门从事双重真菌关联的树种,因为它们可能更善于应对持续的全球变暖,并可用于在干旱气候区定居。”。p
Journal information: Ecology Letters
Provided by University of Zurich
2025-05-16
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