中国日报12月11日电（记者 李梦涵）当我们埋首于人工林的宏观景象时，一个隐秘而精妙的世界正在土壤中悄然运转，那里藏着混交人工林生态优势的答案。科研人员发现，混交人工林的生态效益来自地上与地下的双重互动——不仅不同树种的组合能激发生态效益，同一树种的雌雄异株特性也在生态系统中扮演着独特角色。这一发现为人工林的可持续经营提供了全新视角，微生物作为"隐形工程师"在其中架起了桥梁。
树种混交：地下微生物的社会网络
树种混交通过资源互补与生态位分化，为土壤微生物营造出更为多样化的生存环境。不同树种的根系分布深度与分泌物组成差异，如同为微生物世界提供了一张丰富多彩的"养分菜单"。
四川大学生命科学学院张胜教授课题组在西藏自治区重大科技专项"山水林田湖草沙冰生态系统保护与修复"项目及第二次青藏高原科学考察等项目的支持下，开展的系列研究，从微生物视角揭示了这一机制。在雅鲁藏布江流域的北京杨-银白杨-旱柳混交林中，发现了三种树种根系构型各异：北京杨主根深扎，银白杨侧根发达，旱柳则浅层扩展，共同为土壤微生物构建了一个多样化的三维栖息空间。这种混交模式显著提高了根际微生物的多样性，特别是固氮菌和菌根真菌的丰度。其中，深根系的杨树将深层养分提升至表层，经微生物矿化后供浅根的旱柳吸收；而旱柳的浅层凋落物又为微生物提供了充足的碳源，从而驱动了整个系统的养分循环。此外，不同树种的根系分泌物互补，还能激发特定的细菌群落功能，例如北京杨促进氮循环，旱柳则增强磷的活化能力。
该课项目组在青藏高原东缘的杉木-柳杉混交林中的研究进一步证实，混交能显著提升土壤微生物群落的多样性。更为关键的是，它构建了更为复杂与稳定的微生物共存网络。其中，变形菌门作为关键的枢纽节点，其高丰度与活跃度极大地增强了整个微生物群落的环境适应性与功能冗余。研究指出，土壤氮与有效磷含量是驱动微生物群落变化的核心环境因子。混交林通过凋落物混合与根系分泌物互补，有效改善了土壤养分状况，从而定向塑造了有益的功能微生物群落。最终，微生物群落（尤其是细菌）多样性的增加，强化了由微生物介导的土壤有机碳的固持能力，形成了更为持久的固碳效应。
中国科学院青藏高原研究所梁尔源研究员总结道："混交系统不仅培育了更丰富、更稳定的地下微生物群落，还能有效抑制土传病原菌的增殖，全面提升林木的抗逆性。"这种地下的微生物协作机制，使得混交人工林在土壤改良、碳固存和维持生态系统稳定性方面的表现，显著优于单一树种的纯林。
性别混交：被忽视的生态调节因子
在森林生态系统中，雌雄异株树种的性别混交是一个长期被忽视却极具调控潜力的生态因子。雌雄个体在生理与资源分配策略上存在系统性差异，而混交模式能够将这种差异转化为整体生态优势。
以杨树为例，张胜教授的研究发现，雄株通常具有更高的氮利用效率和更快的生长速率，而雌株则在繁殖期将更多资源投入种子生产。这种资源分配策略的差异，直接影响了其与土壤微生物的互作方式：雄株根际富集外生菌根真菌，强化氮、磷吸收；雌株则更多与丛枝菌根真菌共生，增强水分获取能力。在性别混交林中，两类菌根网络可相互连接，形成跨个体的养分-水分交换系统，提升群落整体资源利用效率。
性别混交不仅是繁殖的基础，更是自然更新的关键。雌雄株空间临近是完成传粉、产生具有生命力种子的前提，纯雌或纯雄林分从根本上丧失了自然更新的种源基础。因此，性别混交可视为启动森林自我更新的"生态开关"。它不仅解决"从无到有"的种子问题，更通过地下微生物网络的协同作用，解决幼苗"从有到活、从活到优"的成苗与生长难题，从而构建出自维持、自繁衍的生态系统。
针对雌株飘絮引发的争议，梁尔源研究员指出，不应简单将其标签为"生态灾难"，而应通过科学规划进行合理布局，将雌株栽植于远离人口密集区的生态空间，既可发挥人工林自然更新，又能有效规避社会影响。
他强调，推动雌雄异株树种的混交造林，不仅能够提升林分生态效益，更可促进系统自然更新，是实现森林可持续经营的重要路径。在青藏高原等生态安全关键区域，此类策略对构筑稳定、自维持的生态屏障具有深远的战略意义。
未来展望：以微生物为导向营造混交人工林
未来造林的核心，应从追求"量"的增长，转向生态系统"质"的提升与"功能"的构建。这意味着，森林经营需更加注重地下微生物网络的培育与地上生态关系的协同。通过精准设计树种混交、性别混交乃至树种-性别复合混交模式，系统激发土壤微生物作为"生态工程师"的关键功能，从而构建具备自我维持与自主更新能力的森林生态系统。
在青藏高原等生态脆弱区，可通过引入深根系与浅根系树种的合理搭配，以及雌雄异株林木的科学配置，快速提升土壤微生物多样性，形成养分高效循环的"土壤海绵体"。此类系统不仅能实现养分的自主供给与病虫害的生态调控，更能通过增强土壤碳封存能力，显著提升区域生态系统的气候韧性。
这一路径代表着生态修复的必然方向——一种从地下到地上、从结构到功能的系统性生态工程思维。它将为筑牢青藏高原国家生态安全屏障奠定不可替代的生物学基础，最终推动人工林实现从"人工造林"到"森林自主繁荣"的历史性跨越。
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