植物器官枯萎過程中會(huì)發(fā)生養(yǎng)分回收，回收的氮、磷養(yǎng)分元素可占植物年需求量的30%~40%。養(yǎng)分回收的發(fā)生實(shí)現(xiàn)了植物對養(yǎng)分的再次利用，提高了養(yǎng)分利用效率，同時(shí)影響到凋落物化學(xué)性狀，是植物調(diào)控生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分循環(huán)的重要途徑。該途徑與養(yǎng)分循環(huán)的另一類驅(qū)動(dòng)者-微生物存在何種聯(lián)系，是該領(lǐng)域尚未解決的科學(xué)問題。
土壤中的某些真菌與植物的根可以形成共生體，即菌根。叢枝菌根（AM）和外生菌根（ECM）是森林中常見的菌根類型。ECM樹種常見于貧瘠土壤條件下，且對養(yǎng)分的利用比AM樹種更加保守。ECM樹種是否比AM樹種的養(yǎng)分回收效率更高？這一問題尚無答案。
由中科院森林生態(tài)與管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室呂曉濤研究員、德國馬普生物地球化學(xué)研究所張海洋博士、美國科學(xué)院院士Susan Trumbore、中科院植物研究所韓興國研究員、美國印第安納大學(xué)Richard P. Phillips教授等人組成的國際研究團(tuán)隊(duì),利用國際上已公開發(fā)表的ECM和AM樹種共存的研究中378個(gè)樹種的氮磷養(yǎng)分回收數(shù)據(jù)，進(jìn)行了整合分析；同時(shí)利用美國印第安納州45個(gè)森林樣地中的實(shí)測數(shù)據(jù)，揭示了ECM和AM樹種養(yǎng)分回收在全球尺度和局域尺度的差異。
研究結(jié)果顯示，全球尺度上ECM樹種和AM樹種的氮回收效率基本相同，但前者的磷回收效率比后者高12%。對于落葉樹類群而言，ECM樹種的氮磷回收效率均高于AM樹種；而在常綠樹類群中的ECM和AM樹種表現(xiàn)出相仿的養(yǎng)分回收效率。在兩種菌根類型樹種共存的地區(qū)，溫帶森林中的ECM樹種比AM樹種回收更多的氮，而熱帶森林中AM樹種傾向于回收更多的氮。來自印第安納森林的實(shí)測數(shù)據(jù)表明，在溫帶森林的局域尺度上，群落中ECM樹種比例的增加會(huì)導(dǎo)致群落水平上氮素回收的增加，說明了ECM樹種優(yōu)勢度的增加會(huì)導(dǎo)致群落的氮素利用趨于保守。這項(xiàng)研究說明，除了以往研究中涉及的氣候、土壤環(huán)境等非生物因素以外，植物的菌根類型（與微生物的關(guān)系）這類生物因子同樣調(diào)控植物對養(yǎng)分的回收利用，這一現(xiàn)象在溫帶森林中尤為明顯。
上述結(jié)果以Foliar nutrient resorption differs between arbuscular mycorrhizal and ectomycorrhizal trees at local and global scales為題發(fā)表在Global Ecology and Biogeography雜志（DOI:10.1111/geb.12738），張海洋博士為文章第一作者，呂曉濤研究員為通訊作者。該項(xiàng)研究得到中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等項(xiàng)目的支持。
全球尺度上落葉和常綠植物中（a和b）以及不同氣候帶（c和d）AM和ECM樹種的氮磷養(yǎng)分回收情況
