史密森尼生态学家研究真菌森林和濒临灭绝的兰花之间的排序

Goodyera pubescens.

一个古老的山羊(唐尼鹿角锅植物/柔软响尾蛇)的花朵,新英格兰最常见的兰花种类,史密森尼环境研究中心(Serc)的研究人员已经显示出更频繁地发芽并在充实的情况下越来越大真菌在土壤中。

Smithsonian ecologists are publishing new research that shows how an orchid’s survival depends on fungi and the age of the forest that it is growing in. Orchids are the largest plant family on Earth and depend on microscopic fungi as a food source for the nutrients that ensure that their seeds will germinate. Due to this relationship with soil, many are now endangered and threatened by habitat loss.

当谈到保护世界的兰花时,并非所有森林都是平等的。在一篇文章中,在25日在Chipp分子生态学中出版,史密森生态学家透露,兰花的命运铰链在两个因素中:森林的年龄及其真菌。

大约10%的植物物种是兰花,使它们成为地球上最大的植物家庭。但栖息地损失使许多受威胁或濒临灭绝的人。这部分是由于与土壤的亲密关系。兰花完全依赖于他们生活的早期阶段的微观真菌。如果没有消化这些宿主真菌获得的营养兰花,他们的种子通常不会发芽,婴儿兰花不会成长。虽然研究人员已经了解了多年的兰花 - 真菌关系,但对真菌需要生存的东西很少。

基于Smithsonian环境研究中心的生物学家推出了第一项研究,以了解有助于真菌蓬勃发展以及兰花的意思。由Melissa Mccormick领导,研究人员看过三种兰花种类,全部危及一个或多个美国国家。在数十个实验绘制的兰花种子中种植兰花种子后,它们还将每个兰花所需的特定宿主真菌添加到一半的地块。然后他们在六个研究网站中遵循兰花和真菌的命运:三个森林(50至70岁)和三个老年森林(120至150岁)。

经过四年的时间,他们发现兰花种子只萌发,只有他们所需要的真菌是丰富的 - 不仅存在。在一个物种的情况下,Limaris Liliifolia(百合叶的TwayBlade),种子只在团队添加真菌的地块中发芽。这表明这种特殊的兰花可以在许多地方生存,但他们所需要的真菌在森林的大多数地区不存在。

同时,真菌对老年森林展示了强烈的偏好。从旧的森林地块采取的土壤样本具有寄主真菌,与年轻森林相比,比较森林更丰富了五到12倍,即使研究团队没有添加它们。他们也更多样化。每种土壤样品的更多成熟地块平均为3.6种不同的Tulasnella真菌物种(一群有益于这些兰花的真菌),而年轻人平均只有1.3。宿主真菌在加入腐烂木材的情节中也更加丰富。这些主要是分解者的这些宿主真菌可能在分解木材或叶子的地方变得更好。

这一切都意味着为了节省濒临灭绝的兰花,种植新的森林可能还不够。如果森林不够大或没有足够的正确真菌,如果他们根本归来,可能需要数十年的兰花。

“这项研究首次与兰花表现牢固地绑定到他们的真菌的丰富,”麦考克斯说。“它揭示了确定主机真菌需要什么的方法,因此我们可以支持威胁和濒危兰花所需的真菌的恢复。”

图片:Melissa McCormick,史密森尼亚

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