真菌帮助一些树木抵御酸雨,但不是所有

2020-10-16 29真菌

最新一期的《自然》杂志(2002年6月13日)报道了一项发现,美国东北部一些树木根部的真菌有助于为遭受酸雨侵袭的森林土壤提供急需的钙,这似乎缓解了人们对这种令人担忧的污染形式的担忧。

真菌帮助一些树木抵御酸雨,但不是所有

但不要停止担心,真菌帮助一些树木抵御酸雨,但不是所有。康奈尔大学自然资源自由海德·贝利教授,该报告的合著者蒂莫西·J·法赫伊(Timothy J. Fahey)警告说:“在碱性较差的森林生态系统中,磷灰石的菌根风化作用是一种重要的钙源。”

“并不是所有的树种都有幸与提供钙质的根真菌联系在一起,”他说,他指的是糖枫,近年来,糖枫在一些地区严重衰退。

“尽管我们的研究结果表明,具有正确真菌组合的树木可能会缩短土壤中钙的流失,但这可能无法使它们避开土壤酸化的其他问题,”他补充道。例如,当土壤pH值降低(酸度升高)时,更自然的铝可用于阻碍植物生长。法伊是美国国家科学基金会(NSF)赞助的新罕布什尔州哈伯德布鲁克实验森林土壤研究的联合首席研究员。

密歇根大学、锡拉丘兹大学、耶鲁大学林业与环境研究学院、美国农业部林业局和纽约州米尔布鲁克生态系统研究所的研究人员也参与了《自然》报告的撰写。

研究背景

尽管三十多年来森林科学家已经知道酸雨会导致森林土壤中必需的植物营养钙流失,但直到大约三年前,人们才怀疑这种“短路”真菌的作用。就在那时,通过对沙子的电子显微镜检查发现,在这些颗粒中有微小的隧道;这些小矿工原来是外生菌根真菌,它能穿透硅酸盐中的微孔,吸收磷和钙。外生菌根真菌生活在一些树根上,在那里真菌获得生命过程所需的糖,在养分流失到酸性土壤之前,外生菌根真菌直接向树木提供钙和磷。

研究内容

美国国家科学基金会资助的哈伯德布鲁克分校的这项研究正在测试一项长期结果,即向森林生态系统中添加钙,使酸碱比恢复到一个世纪前的水平,那时工业污染开始改变美国东北部的化学景观。哈伯德布鲁克的研究人员正在使用稳定同位素示踪来了解植物体内钙的来源。他们发现,生长在缺钙酸性土壤中的一些树种(尤其是针叶树、山毛榉和桦树)中,有很大比例的钙来自磷灰石,一种由真菌在树根上开采的土壤矿物。

磷灰石,发音像“食欲”,是一种磷酸钙矿物。树木也从人们更了解的“土壤交换复合体”中获得了一些钙,在被根系吸收之前,钙是由矿物风化和大气沉积补充的。但研究人员推断,如果没有外生菌根真菌对磷灰石的有益“风化”,酸雨淋湿土壤中的一些树木可能得不到足够的钙。

真菌联合的好处在能够在根部维持适当种类菌根的树种中最为明显——云杉、冷杉和大多数其他针叶树品种,以及某些硬木,如橡树。康奈尔大学的法希说,如果在混合物种森林附近生长的话,有“错误”类型根真菌的树种(包括白蜡树、椴树和枫树)可能会获得较小的收益,这仅仅是因为它们距离其他树木的菌根开采的钙足够近。

“但是,试图在单一物种林分中心生长的树木,比如糖树,可能会遇到麻烦,”费伊说,他指出,东北部糖枫的减少与土壤中钙镁的流失有关。

真菌帮助一些树木抵御酸雨,但不是所有,他希望那些轻描淡写污染影响的人不要因为知道酸雨后晦涩的真菌正在消散而感到欣慰。”“酸雨仍然有许多有害的影响,”费伊说,“这些都与菌根无关。”

引用

Cornell University. "Fungi Help Some Trees Weather Acid Rain, Not All." ScienceDaily. ScienceDaily, 21 June 2002. www.sciencedaily.com/releases/2002/06/020620075144.htm.

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