园林树木菌根的生态功能

赵晓敏

（辽宁生态工程职业学院，辽宁沈阳 110101）

菌根（mycorrhiza）一词最早由Frank 于1885 年提出，意为长菌的根，现在多理解为菌根真菌与植物根系形成的共生体。植物根系为菌根真菌的生长和繁殖提供碳水化合物等营养物质，而菌根真菌通过菌丝吸收土壤中的水分和矿质元素运输给根系，二者形成相辅相成且互惠互利的共生关系。大量研究证实，菌根可扩大植物根系的吸收面积，增强植物对矿质元素的吸收能力，促进植物生长，提高植物抗干旱和抗病的能力。在自然界中，大约90%以上的陆地植物可形成菌根。与自然生长于林内的树木不同，城市园林绿化树木多生长于土壤板结、污染较重的土壤环境之中，其菌根侵染率通常降低，这可能是导致园林绿化树木生长不良或死亡率高的主要原因之一。主要从菌根与园林树木成活，菌根对园林树木抵抗逆境的功能2 个方面进行了综述，并展望了菌根在未来园林绿化中的应用。

1 菌根对园林树木栽植成活率的影响

菌根可提高城市园林绿化树木的栽植成活率。成活率直接关系到园林绿化工程的经济效益和生态效益。影响树木成活率的原因可能是多方面的，如树种的选择、栽植时间、土壤质量以及养护管理措施等。需要注意的是，栽植过程中树木根系的损伤，尤其破坏了根系与原土壤真菌的共生环境，可能是导致树木死亡的直接原因之一。有研究指出，菌根化培育的苗木移栽成活率明显高于普通苗木。此外，在移栽过程中向基坑添加菌根菌制剂或浸泡根系，可提高树木成活率。菌根提高树木成活率的机理可分为2 个方面：①树木移栽过程中根系，尤其须根损失很多，而须根是树木吸收水分和养分的最主要器官。须根的丢失可导致树木缺水而萎蔫，直至死亡。菌根可通过根外菌丝的迅速生长，为树木吸收水分，维持树木的新陈代谢，为新根生长提供了时间。②根系伤口容易被土壤病原菌感染，菌根可产生类似抗生素，从而抑制病原菌的入侵。综上，菌根有利于提高园林树木移栽成活率，且具有扎实的理论基础。

2 菌根与园林树木抗逆境能力

2.1 菌根可增强园林树木的抗盐胁迫能力

在我国北方，融雪剂的施用可使城市道路园林绿化带的土壤盐离子浓度显著增加。还有，滨海城市的园林绿化树木经常遭受盐胁迫。在盐胁迫条件下，植物叶片光合作用、水分代谢、养分吸收以及体内蛋白质合成等生理生化过程都将受到影响。研究发现，接种菌根真菌能明显提高植物对盐胁迫环境的适应性。菌根真菌提高植物耐盐性的机理主要有：①菌丝在土壤中扩展蔓延，能扩大根系的吸收面积，增加植物对水分和养分的吸收，维持其体内养分平衡；②菌根真菌的抗盐能力通常强于根系；③菌根真菌能够激活植物的抗氧化系统，保护植物细胞膜透性和光合系统完整性。需要注意的是，菌根真菌对盐胁迫的耐性是有限的，高浓度的盐环境终将导致植物生长不良和死亡。因此，采用菌根强化技术的同时减少含盐融雪剂的使用才是根本途径。

2.2 菌根可增强园林树木的抗重金属污染能力

城市园林绿化树种易遭受城市工业铅、镉等重金属污染的危害，因此要求城市园林绿化树种具有较强的抗重金属污染的能力以及修复污染土壤的功能。菌根真菌作为连接土壤与植物的桥梁，往往会阻碍重金属从土壤向植物体尤其是地上部分的迁移过程，将其固定在菌根根际土壤中或植物的根系部分，起到缓解重金属对植物毒害的作用。一方面，真菌菌丝细胞壁中含有几丁质、纤维素、多糖等高分子组分对重金属离子有很强的吸附能力，能够有效地固持重金属。另一方面菌根真菌可利用菌丝分泌物，如蛋白质、低分子有机酸等与重金属螯合，可改变其化学形态，钝化其在土壤中的活性，从而限制其在土壤中的迁移。此外，菌根真菌还可促进一些植物对重金属的吸收和富集，从而达到修复污染土壤的生态作用。由此可见，园林绿化树木不仅要具有较强的抗性，还要具有多样的生态功能。

2.3 菌根可增强园林树木的抗病虫害能力

与森林土壤相比，城市土壤可能含有更多的致病微生物。大量研究证实，外生菌根菌能够抑制立枯丝核菌、尖镰孢菌、茄镰孢菌、根癌菌、溃疡病菌等引起的植物根腐病和维管束病害。菌根真菌主要通过如下3 个方面提高抗病性：①菌根可改善植物的营养状况，尤其提高不易流动营养元素（如，磷）的吸收，使植物长势良好，不利于病原菌侵染；②菌根真菌能分泌非挥发性的杀菌活性物质，也可诱导植物根系分泌酚和异黄酮类等次生代谢产物抑制病菌生长；③根外菌丝对根尖的缠绕包裹，使病原菌难以接触到植物最脆弱的吸收根。除抗病外，菌根真菌还能增强植物对虫害的抵抗能力。研究表明，地下食根昆虫和线虫不愿取食长满菌丝的根系。虽然，目前人们对菌根真菌与植物抗病虫害关系的研究，主要集中在农业生产领域，而对园林树木的研究还相对较少，但是菌根真菌可提高园林树木抗病虫害的能力毋容置疑。

3 菌根在未来园林树木中的应用

菌根对园林绿化树木的茁壮生长十分重要。今后，园林绿化树种的选择不应只关注树木地上部分的美丽，还应多考虑地下根系的健康和菌根侵染情况。根系与菌根真菌经过长期的协同进化，形成了互惠互利的菌根关系。越来越多研究表明，菌根对园林树木移栽成活率，以及抵抗城市不良生存环境等方面发挥重要作用。菌根技术可在未来园林树种绿化中，从如下3 个方面开展应用。

3.1 筛选出与园林绿化树种根系共生的优良菌株

从耐盐性、抗重金属污染、抗病虫害等方面，分离和培养出优良菌种，并建立简单、经济的扩繁技术，为生产应用提供保障。

3.2 采用菌根化育苗

应用菌根接种技术育苗，不仅可以大幅度提高苗木质量、移栽成活率、树木生长量，而且可以从根本上解决在恶劣生长环境条件下的移栽技术难题。

3.3 城市园林树木养护过程中注意营造适宜菌根生长的环境条件

菌根真菌也和其它生物一样，有它的生活习性，土壤温度、湿度、水分、酸碱度、农药等因子都可对其生长产生重要影响。