植物和真菌正在用碳换取营养吗？研究人员表示不太可能

每年，植物将 3.58 亿吨碳转移给菌根真菌（它们的地下伙伴）——事实上，如果是冰的话，其数量足以覆盖 1.12 亿个 NHL 曲棍球场。然而，根据包括阿尔伯塔大学研究人员在内的一组专家的一篇新论文，一种占主导地位的科学理论解释说巨额转移作为某种经济市场可能是不正确的。

从市场角度来看，碳是用真菌提供的营养物质进行交易的，这是合作伙伴之间的资源交换，受经济原则的约束。

然而，新的研究建议重新思考这些对环境重要的系统如何运作。

“许多研究人员有一个假设，即碳与营养物质的交换是直接耦合的，并且转移的数量基于市场经济学。市场是人类的构造，似乎不适用于这里，”副教授贾斯汀·卡斯特（Justine Karst）说。阿尔伯塔大学农业、生命与环境科学学院的教授，也是该论文的合著者。 “我们没有发现贸易的证据。”

工作是发表在日记中新植物学家。

误用阻碍了对菌根（植物和地下真菌之间的相互关系）的理解，这反过来又会降低我们充分理解真菌功能的能力，包括它们在和，她警告说。

卡斯特说：“这种经济类比可能让我们忽视了菌根功能的其他可能性。”

在菌根中，资源以相反的方向流动。植物接收磷和氮等营养物质，而植物则以脂质和糖的形式接收碳。

卡斯特说，这种资源流动通常是通过所谓的生物市场模型来构建的，以此作为了解菌根如何在亿万年里维持这种相互关系的一种方式。

另一个极端是最近的另一种理论，称为“剩余碳”假说，该理论表明植物产生的糖通常多于生长所需的糖，而菌根真菌是接收这些剩余碳的汇。

“这意味着有多少碳转移到真菌中与植物的养分输送无关，”卡斯特解释道。

在审查和分析了广泛科学研究的证据后，卡斯特和她的合著者没有找到对生物市场模型的有力支持。

“我们没有发现直接调节的经验证据，并且拒绝‘价格’（每单位养分的碳单位数）调节向真菌的碳转移的观点。相反，我们发现了对碳被吸引到真菌的理论的更多支持。最强的汇——即菌根真菌，”她说。

除此之外，他们的审查表明菌根植物的生长与而不是碳转移，这意味着减少植物生长的不是转移到菌根真菌的碳量，而是真菌输送（或不输送）的养分量。从这个意义上说，转移到菌根真菌的碳对于植物来说并不昂贵。

研究人员得出结论，总的来说，这些发现更符合剩余碳理论，而不是市场模型。

卡斯特补充说，这些观察结果强调了超越经济模型的局限性以更多地了解植物和菌根真菌之间的关键相互作用的重要性，例如，这可能有利于环境。 “大量的碳从植物流向真菌，而真菌是土壤碳的一个大库，因此有必要了解这种流动如何发挥作用，以利用它来封存碳。”

卡斯特指出，他们的审查表明需要进一步研究，以更仔细地探索决定碳从植物到菌根真菌转移的基本问题，以及如何充分测量其碳汇强度。

她补充说，虽然有一天可能会发现一种直接联系碳和养分转移的机制，但在那之前，研究人员“敦促谨慎”用经济术语来描述这种关系。

“市场的概念对我们来说很熟悉，但菌根的内部运作方式却不熟悉，所以我们需要对理解这些系统如何运作的其他方式保持开放的态度。”