气候变化使植物经受温度和降水的快速变化，将它们推向新的范围，并在旧范围内对它们造成压力。

根据威斯康星大学麦迪逊分校今天发表在《科学》杂志上的一项新研究，在这两种情况下，树木可能更容易适应，因为它们可以在地下结交新的微生物朋友。

植物生活在广泛的热、冷、雨和干旱范围内，但它们并不是独自填满自己的生态位。除了生活在树上和树周围的动物和昆虫——时不时地来帮助授粉、害虫控制或种子传播——土壤中还有无数的微生物(比如生长在树根旁边的各种真菌)。这些微生物可以帮助树木吸收更多的养分和水分，或者影响它们落叶或开花的时间，以最好地适应季节性条件，从而减轻正常的生活压力。

这种关系可以在气候适应方面发挥重要作用。

“气候变化正在以比大多数树木习惯的速度更快地增加新的压力，”威斯康星大学麦迪逊分校植物病理学教授RichardLankau说。“我们对大多数树种将如何做出反应有一些了解——它们将被推到哪里以及它们可以移动到哪里。但这是基于我们认为树木本身可以处理的。如果我们相信他们改变了微生物群落。”

在地下，真菌Tylopilusrubrobrunneus沿着硬木树(如橡树)的根部生长。树木和真菌之间的共生关系可以帮助植物在气候变化驱动的温度和湿度极端变化中生存下来。图片来源：CassandraAllsup

为了测试来自不同地区的微生物群落对受压树木的影响方式，Lankau与研究科学家CassandraAllsup和研究专家IsabelleGeorge在当前范围的较远边缘种植了树木。在威斯康星州北部和伊利诺伊州中部的地块上，一长串落叶树种的幼苗——橡树、榆树、山核桃树、枫树等——相距约450英里。

在树木被转移到遥远的地块之前，它们是在威斯康星大学麦迪逊分校的温室中从伊利诺伊州和威斯康星州12个地点收集的不同土壤样本中的种子发芽的，建立了独特的微生物关系。一些树木生长在熟悉的土壤中，这些土壤是在树木范围的中心部分附近收集的。通过在从物理上更接近(或在典型温度和降雨条件下更相似)它们将生活三年的实验地块的地点收集的土壤中发芽，一些被引入新的微生物群落。

在威斯康星大学麦迪逊分校肯普自然资源站的北面，阔叶林自然地让位于以常绿乔木为主的树林，树木与微生物关系的影响十分明显。

“这些树在夏天都活得很好，除非它们被鹿吃掉了，”Lankau说。“在寒冷的冬天，我们看到了成功的分离。暴露于北部地区微生物的幼苗比那些预先接种了来自威斯康星州南部微生物的幼苗更有可能存活下来，而威斯康星州是他们居住的正常中心。”

根据研究人员的结果，用从最寒冷地区采样的微生物种植的树木在三个寒冷的冬天存活的可能性至少高出50%，这可能是气候变化范围的新前沿。

在南部地区，树木可能会承受比它们喜欢的温度更高的温度，结果对于与熟悉气候的微生物相匹配的树木来说同样是积极的——尽管复原力的提升仅限于倾向于与某些类型的微生物配对的树种。微生物，称为丛枝菌根真菌，可穿透植物细胞壁。遭受人工干旱并与从最干燥条件进口的微生物配对的树木获得了最大的存活率提升，这可能是丛枝真菌收集水分的天赋的结果。

除了更好地了解树木和微生物在应对气候变化的竞赛中如何协同工作之外，植物-真菌配对可能有利于地球再造林计划。

“全球气候变化缓解战略中承诺种植的树木数量简直是天文数字，”兰考说。“植树是每个人都同意的减缓气候变化的策略，因此每个人都有种植数十亿和数万亿棵新树的计划。”

虽然这对成熟的生长或下一代自然播种的树木没有帮助，但Lankau的实验室正在中西部招募树木苗圃作为更多微生物接种项目的合作伙伴，以支持新的幼苗。

“我们想知道我们是否可以利用这项研究，是否可以在该国的不同地区战略性地使用它，”Lankau说。“如果我们要接近政府设定的植树和森林面积恢复目标，像这样的想法可能会对这些项目的成功产生重大影响。”

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标签：树木微生物范围