南京林业大学研究团队在菌根调控亚热带天然林物种共存机制方面取得新进展

近日，南京林业大学生态与环境学院关庆伟教授团队在生态学领域一区TOP期刊《Forest ecosystems》上发表题为“Neighborhood interactions and soil chemical properties co-regulate woody plant species diversity across different relative densities of arbuscular mycorrhizal (AM)-associated tree species in subtropical natural forests of southern China”的研究论文。该研究以亚热带武夷山天然林为对象，厘清了丛枝菌根树木相对密度、邻体相互作用、群落结构、土壤化学性质之间的耦合关系，阐明了菌根真菌调控森林物种多样性的深层机制，不仅丰富了森林生物多样性维持理论，也为我国南方亚热带森林的经营管理、生物多样性保护提供了重要的野外实证与理论依据。

菌根真菌参与生态系统养分吸收与转运，深刻影响植物存活和种间互作。森林中树木主要分为丛枝菌根（AM）和外生菌根（EcM）两类共生类型，二者养分获取策略不同，已有研究证实菌根类型会影响植物共存与物种多样性，但亚热带森林中不同菌根树木调控群落多样性的内在机制尚不明确。

图1 影响不同密度AM树种天然林物种多样性的路径

研究团队依托江西武夷山亚热带天然林固定监测样地，以不同丛枝菌根（AM）树木相对多度梯度下的森林群落为研究对象，结合野外植被、土壤及群落结构的调查实验结果，运用模型分析手段，系统探究了邻体互作、土壤化学性质与菌根类型对木本植物物种多样性的协同调控机制。

图2 群落结构、谱系多样性、竞争强度和土壤化学性质随AM树木的相对密度增加的变化趋势

定量分析显示，当 AM 树木占比达到 80%~90% 时，土壤全碳、全氮、速效氮等养分指标达到峰值，群落系统发育多样性显著提升，种间竞争强度大幅下降。偏最小二乘路径模型与 Mantel 检验进一步证实，AM 树木通过提升系统发育多样性、强化同种负密度制约、降低群落聚集与竞争强度两大生物路径，联合改善土壤养分状况这一非生物路径，共同维持森林物种多样性。

图3 影响天然林物种多样性的关键驱动因素及路径

该研究在亚热带典型天然林梯度样地中系统证明，AM 树木优势度主要通过重塑群落结构与种间关系形成对物种共存产生影响，而非依靠单一土壤环境变化影响物种多样性。这一发现为解析全球变化背景下亚热带森林生物多样性维持机制与群落构建规律提供了新依据，也为完善森林生物多样性保护策略、提升天然林经营管理水平提供了一定的理论基础。

论文第一作者为南京林业大学生态学博士研究生于晨一，通讯作者为关庆伟教授。研究得到了国家自然科学基金（31971453）和国家科技部“十三五”重点研发计划课题（2016YFC0502703）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.fecs.2026.100484