植物将大部分光合固定的碳（ C ）分配到地下部分，除了通过根系分泌物和细根周转（即根系途径）进入到周围土壤中，还可将光合 C 转移到外生菌根真菌外延菌丝（简称外延菌丝）而输入到土壤中（即菌丝途径）。两种 C 源输入可通过不同的作用途径与机理来调控土壤 C- 养分循环过程，加剧了森林根系 --- 土壤 --- 微生物互作过程的复杂性和不可预知性。然而，目前的试验研究和理论模型大都将根系和外延菌丝视为一个整体进行考虑，使得很难精准区分和辨识森林根系 / 外延菌丝活动对土壤 C- 养分循环过程所驱动的差异化生态学效应，一定程度上限制了对森林根际生态学过程及其生态重要性的认知水平。
基于此，中国科学院成都生物研究所地下生态学学科组博士研究生张子良在刘庆研究员和尹华军研究员的指导下， 以外生菌根高度共生的西南亚高山针叶林为研究对象， 采用不同孔径的内生长管（从物理上原位区分根系和外延菌丝各自的作用）， 研究了森林根系 / 菌丝 C 输入对土壤 C 库动态的影响效应差异 。研究发现，外延菌丝 C 输入途径对土壤中新 C 的贡献（ ~ 65% ）远高于根系 C 输入途径（ ~35% ），且菌丝 C 输入主要转移到土壤活性 C 库中。此外，虽然来源于菌丝 / 根系的新 C 输入诱导了相似的根际激发效应方向（即对土壤原有活性 C 诱导了负激发效应，而对土壤原有惰性 C 诱导了正激发效应），但外延菌丝 C 输入诱导了更大的激发效应强度，约为根系 C 输入激发效应强度的 2 倍左右。该研究表明，菌丝 C 在影响土壤 C 动态和长期 C 储存过程中起到了主导作用。因此，未来森林土壤 C- 养分循环过程及生物地球化学循环模型构建应充分重视和考虑菌根真菌外延菌丝所介导的生态学作用。
研究结果近期以题为“ Mycelium- and root-derived C inputs di ff er in their impacts on soil organic C pools and decomposition in forests ”发表在国际土壤类期刊《 Soil Biology & Biochemistry 》上。该研究得到了国家重点研发计划项目、中国科学院拔尖青年人才项目和国家自然科学基金等项目的资助。
