气候变暖背景下，频发的极端干旱事件显著影响着森林生态系统结构和功能。尤其是，极端干旱导致的树木死亡能够直接改变林冠结构, 引入大量的太阳辐射，造成林下更新受到干旱和强辐射的双重胁迫，使得先锋树种占主导，而优势树种更新受阻，导致森林逆向演替。因此，林下更新如何应对地上-地下双重胁迫，成为当前森林生态和林学研究的热点和难点之一。近年来，外生菌根作为植物根系和土壤外生真菌所形成的互惠共生体，不仅有利于宿主植物的养分吸收，也能提高植物对外界不良环境的抗胁迫能力，受到了广泛关注。理论上，根系养分吸收功能在胁迫环境下受限，但外生菌根能否补偿根系的功能还存在很大争议，并围绕“外生菌根—根系共生关系”形成了两种对立的假说：功能补偿假说，即中长距离探索型（M-L型）菌根真菌因其菌丝广泛分布，能够很好地补偿根系功能；能量限制假说，即在胁迫条件下，植物分配给细根的碳受到限制，且M-L型真菌更加耗能，导致该类型真菌无法补偿根系功能。然而，这两种假说在极端气候事件特别是双重胁迫下的适用情况尚不明确。

基于此，中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态系统管理团队选择温带森林典型外生菌根真菌树种——蒙古栎（喜光，Quercus mongolica）和紫椴（耐阴，Tilia amurensis）为主要研究对象，研究其生长和生物量分配、细根性状和ECM真菌群落对极端干旱和强辐射双重胁迫的响应特征。结果表明，两类树种根系养分获取能力和M-L型菌根真菌相对丰度随干旱强度的增加而显著下降，说明M-L型菌根真菌并不能补偿根系功能，从而不支持功能补偿假说。相反，细根生物量与M-L型菌根真菌相对丰度呈正相关，支持能量限制假说。虽然强辐射对细根性状的影响较小，但能够通过增加细根生物量积累，提高M-L型菌根真菌的相对生物量，进一步支持能量限制假说（图1）。这意味着在自然界，外生菌根真菌在森林生态系统中的作用主要依赖于树木给予的碳分配，反过来提升树木本身对强辐射等胁迫的抗逆性。本研究强调了树木与微生物之间的共生关系对树木气候适应性的重要性，为促进森林优势种更新、森林正向演替提供关键科学依据。

研究结果以“Variations in ectomycorrhizal exploration types parallel seedling fine root traits of two temperate tree species under extreme drought and contrasting solar radiation treatments” 为题发表于Plant Cell and Environment期刊。沈阳生态所特别研究助理谢路路博士为第一作者，王庆伟研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学优秀青年基金、中国科学院百人计划、博士后面上基金等项目支持。

论文链接：https://doi.org/10.1111/pce.15093

图1极端干旱及强辐射双重胁迫下树木细根性状与外生菌根关系的概念模型