不同类型菌根对土壤碳循环的影响差异研究进展

金文豪，邵 帅，陈俊辉，秦 华

（1. 浙江农林大学 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室，浙江 杭州 311300；2. 浙江农林大学 环境与资源学院，浙江 杭州 311300）

菌根是植物根系与菌根真菌形成的共生体，广泛分布于陆地生态系统中，90%以上的维管植物根系能够形成菌根[1]。菌根真菌能帮助植物吸收水分及氮、磷等营养物质，促进植物生长，同时从宿主植物获取碳水化合物以满足自身的生长需求[2]。由于菌根真菌和植物之间存在碳源和养分的交换[2]，能显著影响土壤有机碳的积累与转化[3]，因此，了解菌根在土壤碳循环中的作用具有重要意义。根据宿主植物以及菌根真菌种类不同，菌根具有7种不同的类型，其中丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza，AM)和外生菌根(ectomycorrhiza，ECM)是分布最为广泛、物种最为多样的菌根类型[1, 4]。据估算，AM和ECM植被在地上生物量中的碳储量分别为(241.0±15.0)和(100.0±17.0) Gt，而非菌根植被的碳储量仅有(29.0±5.5) Gt[5]。因此，菌根真菌在陆地生态系统碳氮循环过程中发挥着重要作用[6]，其中对土壤碳循环的影响主要有3种方式：①将植物光合作用固定的产物运输到土壤，从而增加碳输入[7−8]；②菌根共生体本身的碳汇功能及对土壤中有机碳的固定作用[9−10]；③通过激发效应或控制土壤养分有效性调控有机碳矿化过程[11−13]。由于AM和ECM在形态和生理功能(如营养获取方式、菌丝周转速率等)上有很大的不同[2]，所以菌根介导的碳循环过程和方向在很大程度上取决于菌根类型和群落组成[14−15]，以及与菌根存在相互作用的微生物群落[16−17]。为了深入理解不同类型菌根对土壤碳循环的影响，本研究综述了外生菌根和丛枝菌根对宿主光合产物分配、有机碳固定、有机碳矿化等土壤碳循环过程的差异并分析其作用机制，最后总结该方向今后研究的重点。……