قارچ ها، نه آب و هوا، می توانند اسرار رشد درختان را توضیح دهند
او این را به اشتراک می گذارد
عضو
شما آزاد هستید که این مقاله را تحت مجوز Attribution 4.0 International به اشتراک بگذارید.
تحقیقات جدید نشان می دهد که مشارکت بین درختان و قارچ ها برای رشد درخت چقدر مهم است.
مطالعه جدید اولین تجزیه و تحلیل داده های جامع در تاریخ برای جنگل های اروپا در مقیاس بزرگ است.
بیشتر گونه های درختی در جهان با قارچی به نام اکتومیکوریزا که روی ریشه آنها رشد می کند، ارتباط نزدیکی دارند. آنها شبکه ای متراکم را در اطراف ریشه های ریز تشکیل می دهند و درختان را با مواد مغذی تامین می کنند و از آنها در برابر عوامل بیماری زا محافظت می کنند. در عوض، قارچ ها انرژی را به شکل کربوهیدرات دریافت می کنند که درختان از طریق فتوسنتز تولید می کنند. دانشمندان از مدت ها قبل از این رابطه مطلع بودند.
با این حال، آنچه گم شده است، درک کامل میزان تأثیر قارچ های اکتومیکوریزا بر رشد درختان بالغ و کل جنگل ها است. عوامل فیزیکی مانند دما، بارندگی و جذب نیتروژن انسانی به خاک از دیرباز به عنوان عوامل اصلی مؤثر بر رشد درختان در نظر گرفته شده‌اند، در حالی که اندازه‌گیری و نادیده گرفتن تأثیر جوامع قارچی پنهان در زیر زمین دشوار است.
اما اکنون تحقیقات جدید همه چیز را تغییر داده است.
با مطالعه پنج گونه از رایج ترین درختان جنگلی اروپا، محققان نشان دادند که تفاوت در جوامع قارچی با تغییرات حتی بیشتر در رشد درخت نسبت به شرایط آب و هوایی محلی و نیتروژن انسانی مرتبط است.
تفاوت در جوامع قارچی اکتومیکوریزا با افزایش سه برابری نرخ رشد درخت مطابقت دارد. مارک آنتونی، فوق دکترای ETH زوریخ و نویسنده ارشد مطالعه جدید در مجله گفت: این قارچ‌ها توضیح اکولوژیکی واضح‌تری برای تفاوت‌های رشد درختان نسبت به عوامل دیگر مانند دما و بارندگی ارائه می‌دهند. نام.
محققان سریع‌ترین درختان را پیدا کرده‌اند که در آن جوامع قارچی اکتومیکوریزا برای استخراج ترکیبات نیتروژن معدنی آمونیوم و نیترات از خاک و قابل دسترس کردن درختان سازگار هستند. نیتروژن معدنی در بیشتر کودها یافت می شود، پر انرژی ترین شکل نیتروژن است و یک محرک عالی برای رشد گیاه است.
رشد کندتر درختان جنگلی وجود داشته است، جایی که جوامع قارچی اکتومیکوریزای محلی برای تامین نیتروژن درختان از منابع آلی سازگار شده اند. این نوع نیتروژن در زیست توده مرده و در حال تجزیه در خاک یافت می شود. برای رهاسازی آن، قارچ‌ها ابتدا باید آنزیم‌های ویژه‌ای تولید کنند تا زیست توده را پلیمریزه و تجزیه کنند. این امر برای قارچ ها انرژی بیشتری نسبت به استخراج مستقیم نیتروژن معدنی از خاک هزینه می کند و به نوبه خود هزینه بیشتری برای درختان دارد. از آنجایی که قارچ‌هایی که از نیتروژن آلی استفاده می‌کنند انرژی خود را از شرکای درخت خود می‌گیرند، خود درختان انرژی کمتری برای اختصاص دادن به رشد خود باقی می‌مانند.
برای به دست آوردن این بینش جدید، محققان قارچ های اکتومیکوریزا را در نمونه های خاک در 137 سایت مشاهده جنگل های اروپا شناسایی کردند. آنها سپس هر نوع قارچ را با ژنوم کاملاً توالی شده آن جفت کردند تا عملکرد هر یک از آنها را در کل اکوسیستم جنگلی مشخص کنند. در نهایت، آنها عملکردهای مختلف قارچ را با داده‌های چند دهه رشد درخت مقایسه کردند تا ارتباط بین قارچ‌های اکتومیکوریزا و رشد درخت را آشکار کنند. گونه های درختی مورد مطالعه شامل درختان بلوط و راش برگریز و نیز درختان کاج و صنوبر سوزنی برگ می باشد.
یافته های این تیم بر تحقیقات آینده و خود جنگلداری تأثیر خواهد گذاشت. اکنون محققان می توانند گونه های قارچ و خواص آنها را شناسایی کنند که به درختان اجازه می دهد سریعتر یا حتی کندتر رشد کنند. بنابراین، این مطالعه می تواند به بخش جنگل کمک کند تا جنگل های خاصی را با استفاده از جوامع قارچی خاص برای دستیابی به تغییرات هدفمند در رشد درختان تلقیح کند.
"تلقیح نهال درختان قارچی در حال حاضر یک روش ثابت شده است. آنتونی گفت: "کار ما یک پایه علمی محکم برای این عمل فراهم می کند و می تواند به بهبود آن کمک کند."
همچنین برنامه های کاربردی مربوط به تغییرات آب و هوا و شرایط محیطی در حال تغییر سریع را ارائه می دهد. اول، رشد سریع درختان می تواند راهی سریع برای جذب کربن بیشتر از جو باشد. دوم، برخی از درختان دیگر به دلیل تغییرات جهانی در مناطق خاصی رشد خوبی ندارند. برای کمک به زنده ماندن این درختان می توان شرکای قارچی جدیدی را جستجو کرد.
آنتونی می گوید: "در آینده، جوامع قارچی که از نیتروژن آلی استفاده می کنند می توانند برای بسیاری از گونه های درخت مفید باشند." این به این دلیل است که افزایش دما و غلظت CO2 باعث رشد گیاه می شود. برای رشد سریعتر، درختان از نیتروژن غیر آلی به راحتی در دسترس استفاده می کنند. به این ترتیب آنها این نوع نیتروژن را سریعتر تخلیه می کنند که به نوبه خود می تواند رشد طولانی مدت را کاهش دهد. این برخلاف جوامع قارچی است که از نیتروژن آلی استفاده می کنند که در خاک فراوانتر است، اگرچه دسترسی به آن دشوارتر است. قارچ های مناسب می توانند با جذب این نیتروژن آلی در درازمدت اطمینان حاصل کنند که شریک درختی آنها در آینده به طور پیوسته رشد می کند.
منبع: ETH Zurich
[ad_2]