文章一
生物多样性是人类社会赖以生存和持续发展的基础,是生态文明建设和民族永续发展的保障。但是,由于人类活动所引起的环境污染、气候变化和生境破碎化,已经导致全球范围生物多样性的极大丧失。物种多样性的形成和维持机制是本世纪亟待解决的25个重大科学问题之一,针对该问题的的研究是生物多样性保护和利用的基石。
该研究以广东黑石顶热带亚热带森林群落为研究对象(Science Advances | 中山大学余世孝教授团队:土壤微生物驱动系统发育多样性-生产力关系),结合长达10年的森林固定监测样地和幼苗样方调查数据,并开展了大型幼苗移栽实验,通过在野外自然条件下精确控制菌根菌丝网络与幼苗的相互作用,揭示了森林林下土壤中菌根真菌组成的地下高速网络 (the “wood-wide web”) 通过连接母树和同种幼苗,进而实现母树对幼苗生长存活和抗病性的显著促进作用。同时,该研究通过比较外生菌根真菌ECM和丛枝菌根真菌AM所组成的地下菌根网络作用的差异性,阐明了亚热带森林中不同类型菌根树种相对多度和群落结构的成因。本研究首次明确揭示了邻体母树通过地下菌根网络促进同种幼苗更新的关键作用,并阐明了不同类型菌根植物稳定共存和群落动态的形成机制。这些成果不仅完善了现有的生物多样性形成和维持的理论体系,还为生物多样性保护和亚热带森林的保育提供了重要的理论基础。

图1 黑石顶自然保护区特有的两种外生菌根真菌。本研究发现外生菌根真菌与寄主植物的互利共生关系显著促进了幼苗的适合度,最终形成冠层优势种。

图2 地下菌丝网络对不同类型菌根植物幼苗生长的特异性影响
上述研究以题为“Soil fungal networks maintain local dominance of ectomycorrhizal trees”于2020年发表在国际顶级术期刊Nature Communications上。中山大学余世孝教授团队梁敏霞研究员为论文的第一作者,刘徐兵教授为通讯作者。
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-020-16507-y

