植物界“通胀”:真菌与树木的地下经济面临重塑

麻省彼得森镇的哈佛森林研究站,科学家正在深入研究一个鲜为人知的地下经济系统:植物与真菌之间的共生关系。生物学家Jenny Bhatnagar教授正通过温室实验,模拟并分析这一由气候变化驱动的经济动态。
该地下经济的核心是植物与土壤中的菌根真菌(Mycorrhizae)进行的资源交换。植物通过光合作用吸收大气中的碳,并将其作为“货币”支付给真菌,以换取真菌从土壤中搜集到的氮、磷等关键养分和水分。这种“木材网络”(wood wide web)般的连接,对植物的生长、抗逆性和生存至关重要。然而,人类燃烧化石燃料导致大气中二氧化碳浓度急剧升高,这使得植物拥有的“碳货币”增多,但真菌获取养分的能力并未同步提升,导致养分供应跟不上需求,真菌“提高价格”,植物的碳支付能力下降,即植物界出现了“通货膨胀”。
加州理工学院和NASA喷气推进实验室的研究员Renato Braghiere博士的模型显示,这种“通胀”可能导致森林生态系统效率下降。植物光合作用速率降低,生长减缓,繁殖能力及生存率下降,进而影响真菌的碳来源。更严重的是,森林作为碳汇的能力减弱,可能加剧气候变化。若情况持续恶化,土地可能从碳汇转变为碳源,形成恶性循环。
尽管存在不确定性,包括模型本身的局限性和人类未来减排路径的选择,但当前的预测指向一个潜在的“崩溃”情景。然而,大自然也展现出强大的适应能力,某些真菌种类可能在新的“碳价”下受益,促使真菌群落发生转变,这可能对整个生态系统的生物多样性产生级联效应。获取更精确的地下数据,尤其是热带雨林等地区的真实情况,是理解和预测这一复杂经济系统未来走向的关键。
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