復育劣化棲地 菌根菌加速植樹造林 | 環境資訊中心

復育劣化棲地 菌根菌加速植樹造林

2015年07月09日
本報2015年7月9日台北訊,特約記者廖靜蕙報導

植物長得好不好?一般人大概都會從地表上的植株狀況來判斷,但其實隱藏在地底下的根系與真菌,才是秘密關鍵。

真菌與植物間數億年來演化的共生機制,讓彼此都得到莫大好處,此機制常運用於農園藝,例如將菌根菌接種在哈密瓜上,促進經濟效益。而農委會特生中心在接種試驗中,發現菌根菌明顯改善植物生長狀況,並在惡劣環境中扮演極重要角色。研究人員將收集不同棲地、耐酸抗旱菌種,用在復育劣化棲地、提升植樹造林成效。

菌根菌孢子。(圖片來源:特生中心)
菌根菌孢子。圖片來源:特生中心。版權所有,請勿轉載。

跨界共生  環境惡劣也不怕

九二一大地震曾造成九九峰大規模崩塌,原有植群隨土層滑動崩落,稜線成了不毛之地,土壤結構更因陽光直射,含水率低而劣化;該不該造林復育雖有爭執,不過由林務局補植的烏心石、台灣櫸生長不佳,非人為種植的二葉松卻能自然長成;而大屯火山群噴氣口200公尺內,植物無法生存,第一線植被白背芒卻能迎風搖曳。

為什麼二葉松、白背芒能適應惡劣環境,生長良好?特生中心植物組研究員林子超,從植被根系的土壤中篩選出與植被共生的菌種,他發現根系中的菌根菌加快了植物吸收養分、成長的速度,並進一步了解不同棲地裡獨特的優勢菌種,使植物能適應不同環境條件。

林子超以3種適應不同環境條件的植物:台灣櫸、大頭茶以及黃槿為實驗對象,種在陽明山大油坑口的土壤、海沙、河沙等土壤中,再分別接上一般菌種、玉山箭竹分離出的高山菌種、陽明山分離出的菌種、海岸林分離出的菌種,以及無菌對照組進行實驗。

黃槿接菌比較。
黃槿接菌比較。攝影:廖靜蕙。

實驗結果顯示,台灣櫸無論是種在大油坑口的土壤、接上原生地的耐酸菌種,或種在海沙、接上耐鹽的海岸林菌種,都能長得很好;而原本不適宜長在海邊的大頭茶、或在酸性土質長不好的黃槿,只要接上適當菌種都表現不錯。有接菌根系又比未接菌長得茂盛。

實驗顯示,菌根菌沒有宿主專一性,能適應不同植物;國外研究更指出,植群的物種歧異度也因而提高,使整個生態系的機能性更形完整。

數億年來的磨合  學習共生

「內生菌根菌」是土壤廣泛存在的真菌,這種共生關係可追溯到4億3千萬年前。生物學家推測,植物從水生過度到陸生的過程,借助了與菌類的共生機制,磨合至今,80%的陸生植物可與菌根菌形成共生。

真菌因為不能自行製造養分,必須與其他生物藉由寄生、腐生或共生方式來吸取營養。林子超解釋,菌根菌無法獨活,它利用孢子繁殖,附著於植物根部形成菌絲,增加了養分吸收,帶給雙方好處。

有無接菌,效果具明顯差異。圖片來源:廖靜蕙。
有無接菌,生長狀況具明顯差異攝影:廖靜蕙。

這種共生關係可使植物和真菌間的養分成為雙向循環,植物供給真菌無法合成的碳水化合物,而真菌則藉由延伸的根外菌絲,吸收植物不易吸收的水分和養分,並回饋給植物;菌根扮演著植物根系與土壤間重要的連結。

在植物接種試驗中,發現菌根菌確實會明顯改善植物的生長狀況,並在這些惡劣的生育環境中扮演極其重要的角色。

加快成林速度  復育生態也行

「研究菌根菌與植物間的共生關係,除了讓我們對於生物間的共生機制更加清楚,也有助於將來利用共生作用的效益。」林子超說,例如藉由在海岸或崩塌地的造林苗木接種適合的菌根菌,除了可提高造林存活率,也可加快速度,使不良生育地的植生復育工作更能事半功倍。

內生菌生菌的運用,常見於農藝或園藝,例如農業試驗所嘉義分場以內生菌根菌接種於洋香瓜,技術多已純熟;但運用在生態,國內外都比較少;目前特生中心與新竹林管處海岸林工作站合作,推動海岸林復育。

菌根菌並非天下無敵,林子超說,殺菌劑是使得這類真菌消失的主因;而一樣促進生長,接菌又比使用化肥更符合生態原理。化學肥料雖然便宜、很快增加產量,卻會傷害土壤;接菌則3~6個月才能看出成效,但對土壤與環境較為友善。

作者

廖靜蕙

環境記者/自由撰稿人,致力於生物多樣性主流化。從事社工10餘年,認知到再弱勢的人都可以為自己發言,決定轉投生態保育,為無法以人類語言發聲的生命與土地寫報導。現居台北市,有貓、有龜,以及一些過客。個人粉專「小麻通訊」。