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生态环境学报 2010, 19(1): 233-238 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@ 菌根真菌对土壤呼吸的影响 1,2 2 2 石兆勇 ，张晓锋 ，王发园 1. 北京大学城市与环境学院生态系，北京 100871 ；2. 河南科技大学农学院，江南 洛阳 471003 摘要：土壤是陆地生态系统的重要组成部分，是地球最大的碳库之一。土壤呼吸是陆地生态系统向大气释放 CO2 的主要途 径之一，其微小的变化将导致大气 CO2 浓度的较大波动。菌根是土壤真菌与植物根系形成的共生体，存在于绝大多数植物 （90% ）的根系和生境中。菌根共有 7 种类型，其中，在自然界中以丛枝菌根和外生菌根为主。众多研究表明，菌根对土壤 呼吸有着至关重要的影响，是预测土壤 CO2 释放速率必须考虑，但却是难以估算的因素。文章总结了有关菌根（包括丛枝 菌根和外生菌根）对土壤呼吸影响的研究进展，对目前所得到的研究结果进行了分析，表明菌根真菌侵染植物根系形成菌根 后，能提高土壤呼吸的速率，其可能的途径有 3 条：（1 ）增强了根系的呼吸，（2 ）菌根真菌自身呼吸的组分，（3 ）根外菌丝 促进了非根际区土体的呼吸。但是，菌根侵染对根系呼吸敏感性（Q10 ）影响的研究，大多数则表现为不显著。同时，菌根 对土壤呼吸的影响受到各种因素的制约。通过对不同温度下菌根真菌呼吸速率的分析，表明菌根真菌对温度的升高具有适应 性。从目前已发表的报道来看，目前关于菌根对土壤呼吸影响的研究还非常少，但可喜的是，近年来，越来越多的研究已经 意识到了菌根在土壤呼吸中的重要作用。准确评估菌根在土壤呼吸中的贡献，将有助于预测未来在气候变化下，土壤 CO2 的排放量。 关键词：菌根；土壤呼吸；温度敏感性；影响因素 中图分类号：S154.36 文献标识码：A 文章编号：1674-5906 （2010 ）01-0233-06 土壤呼吸是生物圈向大气释放其固定 CO2 的 是如何随时间和空间变化的。在所有的因素中，土 主要途径之一[1] 。众所周知，大气中 CO2 仅通过单 壤温度和土壤湿度是研究最多的影响因素。随着对 一途径——光合作用进入到陆地生态系统，然而， 土壤呼吸影响因素研究的深入，人们越来越意识到 生态系统中 CO2 则通过多个过程返回到大气。其 仅仅从非生物因素的研究，难以探明其影响机制， 中，生态系统呼吸是主要途径；土壤呼吸则是生态 因此，众多的研究已经开始关注生物因素，特别是 系统呼吸的重要部分[1, 2] ，每年通过土壤呼吸输入 土壤微生物对土壤呼吸的作用[11-14]。在众多的土壤 到 大 气 CO2 的 量 就 占 大 气 CO2 总 输 入 量 的 微生物中，一类与植物根系共生的土壤真菌——菌 20~40%[3] 。因此，土壤呼吸很微小的变化就会导 根真菌引起了人们的关注，Hughes 等[15]指出，植物 致大气 CO2 的显著增加或降低，从而影响到全球 和土壤是引起全球温度变化的 CO2 的主要来源，在 气候变化[4, 5] 。然而，土壤呼吸却是各种气候变化 预测未来 CO2 的释放速率时，必须以植物和土壤为 模型中最难以确定的因素[6] 。因此，随着对全球环 中心，如果不考虑菌根的作用，就会导致在评价土 境气候变化以及 C 循环研究的重视，土壤呼吸的 壤呼吸对环境因素变化的响应时出现错误。 研究也受到了广泛关注。 在陆地生态系统中，菌根共分为 7 种类型，大 近几年来，对土壤呼吸的研究主要集中于：（1 ） 约 90%的植物都形成菌根[16]。从