生物多樣性是人類社會(huì)賴以生存和持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是生態(tài)文明建設(shè)和民族永續(xù)發(fā)展的保障。但是，由于人類活動(dòng)所引起的環(huán)境污染、氣候變化和生境破碎化，已經(jīng)導(dǎo)致全球范圍生物多樣性的極大喪失。物種多樣性的形成和維持機(jī)制是本世紀(jì)亟待解決的25個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題之一，針對(duì)該問(wèn)題的的研究是生物多樣性保護(hù)和利用的基石。
近日，我校生命科學(xué)學(xué)院余世孝教授課題組在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Nature Communications上發(fā)表了題為“Soil fungal networks maintain local dominance of ectomycorrhizal trees”的研究論文，揭示了由菌根菌絲網(wǎng)絡(luò)組成的地下高速通路如何連接母樹(shù)和幼苗并改變幼苗更新動(dòng)態(tài)，進(jìn)而維持亞熱帶森林的群落結(jié)構(gòu)和物種多樣性。余世孝教授團(tuán)隊(duì)特聘研究員梁敏霞博士為論文的第一作者，劉徐兵教授為通訊作者。
該研究依托我校“廣東黑石頂?shù)貛c非地帶性森林生態(tài)系統(tǒng)教育部野外科學(xué)觀測(cè)研究站”，結(jié)合長(zhǎng)達(dá)10年的森林固定監(jiān)測(cè)樣地和幼苗樣方調(diào)查數(shù)據(jù)，并開(kāi)展了大型幼苗移栽實(shí)驗(yàn)，通過(guò)在野外自然條件下精確控制菌根菌絲網(wǎng)絡(luò)與幼苗的相互作用，揭示了森林林下土壤中菌根真菌組成的地下高速網(wǎng)絡(luò) (the “wood-wide web”) 通過(guò)連接母樹(shù)和同種幼苗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)母樹(shù)對(duì)幼苗生長(zhǎng)存活和抗病性的顯著促進(jìn)作用。同時(shí)，該研究通過(guò)比較外生菌根真菌ECM和叢枝菌根真菌AM所組成的地下菌根網(wǎng)絡(luò)作用的差異性，闡明了亞熱帶森林中不同類型菌根樹(shù)種相對(duì)多度和群落結(jié)構(gòu)的成因。
黑石頂自然保護(hù)區(qū)特有的兩種外生菌根真菌
地下菌絲網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同類型菌根植物幼苗生長(zhǎng)的特異性影響
本研究首次明確揭示了鄰體母樹(shù)通過(guò)地下菌根網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)同種幼苗更新的關(guān)鍵作用，并闡明了不同類型菌根植物穩(wěn)定共存和群落動(dòng)態(tài)的形成機(jī)制。相關(guān)成果不僅完善了現(xiàn)有的生物多樣性形成和維持的理論體系，還為生物多樣性保護(hù)和亞熱帶森林的保育提供了重要的理論基礎(chǔ)。
本研究發(fā)現(xiàn)外生菌根真菌與寄主植物的互利共生關(guān)系顯著促進(jìn)了幼苗的適合度，最終形成冠層優(yōu)勢(shì)種。
上述研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFA0605100）、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31770466、31870403）和英國(guó)自然環(huán)境研究基金會(huì)（NE/M004848/1、NE/R004986/1）的資助。
