拜羅伊特大學拜羅伊特生態與環境研究中心 (BayCEER) 的研究人員首次發現，某些熱帶樹木的幼苗會從真菌中獲得部分碳。這使得生長在陰暗灌木叢中的植物能夠彌補光合作用碳吸收不足的缺陷，從而獲得相對於其他植物的生長優勢。研究人員已將他們的發現發表在《功能生態學》雜誌上。
真菌和植物的網絡——所謂的菌根網絡，也稱為木材萬維網——非常複雜，也是當前爭論的主題：最近流行的說法歸因於 木萬維網 它充當著樹木之間深遠的連接網絡，使植物能夠相互交換營養和通訊訊號。尤其被認為幼苗能夠從成熟樹木的營養和訊號中受益。然而，為了驗證這些流行的說法，我們需要更深入地了解菌根網絡。我們迫切需要更多數據，尤其是來自天然森林生態系的數據，以捕捉菌根網絡的複雜性。
目前，關於熱帶木本植物幼苗是否、如何以及在多大程度上不僅透過光合作用，還透過菌根網絡獲取碳的研究尚不多見。在最近的一項研究中，拜羅伊特大學BayCEER的Franziska Zahn博士及其同事首次研究了熱帶森林中幼苗透過菌根共生獲取碳的情況。該研究由BayCEER同位素生物地球化學實驗室與拜羅伊特大學功能與熱帶植物生態學系合作進行。
像碳這樣的化學元素可以以不同的同位素形式存在。這些同位素的差異在於原子核中中子的數量，即中子數較多的重同位素和中子數較少的輕同位素。植物優先代謝光合作用所產生的輕碳同位素，並將其傳遞給菌根真菌。菌根真菌反過來代謝這些碳，並將富含同位素的重碳轉移回植物體內。因此，檢測植物中同位素的頻率（頻率特徵）可以為碳的來源提供線索。拜羅伊特的研究人員利用質譜技術分析方法，對巴拿馬熱帶低地森林灌木叢中共41種植物的頻率特徵進行了檢測。
研究小組的研究結果首次表明，熱帶木本植物的幼苗可以從菌根真菌中獲得額外的碳，從而促進其生長。成年雨林樹木茂密的樹冠幾乎不允許光線到達灌木叢，而灌木叢對於光合作用以及碳捕獲至關重要。透過與菌根真菌共生獲得的額外碳吸收可以彌補由於光照限製而導致的光合作用碳吸收量較低。
反過來，幼苗從真菌中獲取的碳很可能最初來自菌根網絡中的成年樹木。 「如果這被證明是真的，我們的發現將對理解森林再生機制，即幼苗如何生長和建立，產生深遠的影響。我相信，我們需要進一步的實地和實驗室研究來證實我們最初的發現，並且透過使用不同的方法，我們可以更好地理解菌根網絡的複雜性，」扎恩說。
原始出版物
穩定同位素分析表明，熱帶森林叢枝菌根木質幼苗存在部分菌根異養現象。 Franziska E. Zahn、Blexein Contreras、Bettina MJ Engelbrecht、Gerhard Gebauer。 《功能生態學》38 (2024)。
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