中国日报12月11日电(记者李梦涵)当我们沉浸在人工林的宏观图景中时,一个隐秘而精致的世界正在大地上悄然运转,这里隐藏着混交林生态优势的答案。研究人员发现,混交林的生态效益来自于地上和地下的双重相互作用——不仅不同树种的组合激发了生态效益,而且两种树种的雌雄异株特性也在生态系统中发挥着独特的作用。这一发现为种植园的可持续管理提供了新的视角,微生物充当了搭建桥梁的“隐形工程师”。 混合树种:地下微生物的社交网络 混交树种通过资源互补、生态位多样化,为土壤微生物创造更加多样化的生存环境。根系分布深度差异不同树种分泌物的离子和成分为微生物世界提供了丰富多彩的“营养菜单”。 四川大学生命科学学院张胜教授课题组在西藏自治区重大科技专项“山水林田湖草沙冰生态系统保护与恢复”和第二次青藏高原科学考察的支持下开展了一系列研究,从微生物角度揭示了这一机制。在雅鲁藏布江流域的白杨和白杨混交林中,发现了3种根系形态不同的树种:北京杨主根深,白杨侧根发达,柳树根浅。它们共同为土壤微生物构建了多样化的三维栖息地空间。这种混合模式显着增加了多样性根际微生物,特别是固氮细菌和菌根真菌的丰度。其中,根深的杨树将深层养分提升到地表,在那里被微生物矿化,并被根浅的柳树吸收。浅层的柳树凋落物为微生物提供了充足的碳源,从而驱动了整个系统的养分循环。此外,不同树种的辅助根分泌物还可以激发细菌群落的特定功能。例如,北京杨树促进氮循环,柳树增强磷活化能力。 项目组对青藏高原东缘杉木混交林的研究进一步证实,混交可以显着增加土壤微生物群落的多样性。更重要的是,它构建了更加复杂和稳定的微生物共存网络。其中,变形菌门是一个关键枢纽。de,其高丰度和活性大大增强了整个微生物群落的环境适应性和冗余性能。研究表明,土壤氮和速效磷含量是驱动微生物群落变化的主要环境因素。混交林通过混合凋落物和补充根系,有效改善土壤养分状况,从而塑造有益的微生物群落。最终,微生物群落(特别是细菌)多样性的增加增强了微生物固碳的能力,产生更持久的固碳效果。 中国科学院青藏高原研究所研究员梁二元总结道:“混合体系不仅培育出更丰富、更稳定的地下微生物群落,还能有效抑制土传病原菌的生长,全面提高土壤的抵抗力。”这种地下合作机制使得陆地上混交林在改善、固碳和维持生态系统稳定性方面的表现明显优于单一树种的纯林。 性别混合:被忽视的生态调节剂 在森林生态系统中,雌雄异株树种的混交是一个长期被忽视但具有巨大调控潜力的生态因素。雄性和雌性个体在生理和资源配置策略上存在系统性差异,混交模式可以将这些差异转化为整体生态优势。 以杨树为例,张盛教授的研究发现,雄性植物一般氮素利用效率较高,生长速度较快,而雌性植物在繁殖期则在种子生产上投入更多资源。资源配置策略的差异直接影响着市场的发展土壤微生物相互作用:雄性植物根际富含外生菌根真菌,提高了氮和磷的吸收;雌性植物更多地与丛枝菌根真菌共生,增强吸水能力。在混交林中,两种类型的菌根网络可以相互连接,形成跨个体的养分-水交换系统,提高群落的整体资源利用效率。 性别混合并不是繁殖的唯一基础,坑也是自然更新的关键。雄性和雌性植物的空间接近是完成授粉和产生有活力种子的先决条件。全女性或全男性的立场从根本上失去了自然再生的已被证实的基础。因此,性别混合可以被视为启动森林更新的“生态转换”。不仅“从头”解决了种子问题,还这样通过地下微生物网络的协同作用,解决了苗木“从存在到生命,从生命到效益”的建苗和生长问题,从而构建了一个自我维持、提升的生态系统。 针对雌性植物飘絮引发的争议,梁二元研究员指出,更不应将其贴上“生态灾难”的标签,而应通过科学规划合理布局,将雌性植物种植在远离人口密集区的生态空间,这样既能带来人工林的自然更新,又能有效防止社会影响。 他强调,推广雌雄异株树种混植,不仅可以提高林分生态效益,还能促进系统自然更新,是实现森林可持续经营的重要路径。位于生态安全重点区域像青藏高原这样的战略,对于构建稳定和自我维持的屏障具有深远的战略意义。 Mga 未来展望:微生物引导的混合种植园建设 未来充电的核心必须从追求“量”的增长转向“质”的提升和“功能”的生态建设。这意味着森林管理需要更加注重地下微生物网络的培育和地上关系的协调。通过精准设计树种混交、性别混交乃至物种-性别复合混交模式,系统地激发土壤微生物作为“生态工程师”的主要功能,从而构建具有自我维持和自主更新能力的森林生态系统。 在青藏高原等生态脆弱地区,通过引入合理的组合可以快速提高土壤微生物多样性深根浅树种以及雌雄异株树种的科学配置,形成营养循环良好的“地面海绵”。这样的系统不仅可以实现养分的自主供应和病虫害的生态控制,而且可以通过提高固碳能力来显着改善区域生态。生态系统的气候稳定性。 这条路径代表了生态修复的必然方向——从地下到地上、从结构到功能的生态工程的系统思考。将为筑牢青藏高原国家生态安全屏障奠定不可替代的生物学基础,最终推动人工林实现从“人工起诉”到“森林自主繁荣”的历史性跨越。 WS693AA977A310942CC49963E3 https://cn.chinadaily.com.cn/a/202512/11/ws693aa977a310942cc49963e3.html 版权保护:版权归本网站发布的内容(包括文字、图片、多媒体信息等)归中国日报网(中国日报国际文化传媒(北京)有限公司)独家使用。未经中国日报网事先同意和许可,禁止转载和使用。向中国日报提交评论:[email protected]小编:中国日报12月11日电(记者李梦涵)当我们沉浸在人工森林的宏观图景中时,一个隐秘而精致的世界在地球上展开。
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