Functional Ecology | 中山大学梁敏霞团队揭示两类菌根树种对不同形态土壤磷的互补获取策略

       磷是热带和亚热带森林中常见的植物生长限制性元素。然而，土壤中的磷以不同形态存在，并非都能被树木直接吸收，其有效获取往往依赖根系及其共生菌根真菌的共同作用。那么，同一片森林中，丛枝菌根（AM）和外生菌根（ECM）树种是否具有不同的磷获取策略？这些差异又会如何影响树木的生长与分布？近日，中山大学生态学院梁敏霞教授团队在生态学国际TOP期刊《Functional Ecology》发表研究成果，为理解这一问题提供了新的见解。

       研究团队依托广东黑石顶50公顷森林动态监测样地和6个1公顷幼苗监测样地的长期清查数据，结合土壤磷形态监测，分析了不同形态磷与树木分布及幼苗生长之间的关系。结果发现，在无机磷含量较高的区域，AM成树的优势度更高，其幼苗也生长得更好；相比之下，ECM成树的优势度及幼苗生长则与土壤有机磷含量呈正相关。这表明，两类菌根树种对不同形态的土壤磷具有差异化的响应。

       那么，这种差异是否与两类树种的地下磷获取策略有关？为进一步揭示其潜在机制，团队选取3种AM和3种ECM树种，开展了为期10个月的控制实验。研究发现，无机磷添加不仅促进了AM幼苗的生长，还同步提高了其比根面积和菌根侵染率，表明AM树种可以通过根系与菌根的协同作用促进磷获取。相比之下，ECM幼苗在有机磷处理下生长更好，其菌根侵染率的提高与根际酸性磷酸酶活性的增强共同促进了根系磷积累，进而提高幼苗生物量。

图1 不同磷形态添加下AM与ECM树种的磷获取策略及幼苗生长响应机制

       该研究将地下根系与菌根的磷获取策略、幼苗生长和成树分布联系起来，揭示了AM与ECM树种利用不同形态磷的互补机制。这种获取策略上的差异不仅能够影响幼苗对土壤磷资源的利用和生长表现，还可能通过长期的更新与竞争过程参与塑造磷异质性环境下的森林树种组成与优势度格局。研究提示，理解森林群落的形成与维持，不仅需要关注土壤中“有多少磷”，还应关注磷以何种形态存在，以及不同菌根类型的树种如何获取和利用这些资源。

       研究成果以“Complementary root and mycorrhizal foraging strategies for phosphorus acquisition among arbuscular and ectomycorrhizal trees in a subtropical forest”为题发表在《Functional Ecology》上。中山大学生态学院博士后杨远志与生命科学学院博士生巩秋月为共同第一作者，梁敏霞教授和博士后戴冬为共同通讯作者。本研究由中国国家重点研发计划（#2022YFF0802303）、教育部基础学科和交叉学科突破计划（JYB2025XDXM902）、国家自然科学基金（32171523、32571790、32471606、32071539、32122054）以及深圳市科技创新委员会（JCYJ20250604174440053）资助。

论文链接：https://doi.org/10.1111/1365-2435.70462