为什么树木能让附近的树桩存活?

新西兰怀普瓦森林的Kauri树
在新西兰北岛的怀波阿森林里,贝壳杉高耸于地面之上。(照片:riekephotos /在上面)
新西兰的贝壳杉树桩
这张照片显示的是新研究中的贝壳杉树桩。 (照片:塞巴斯蒂安Leuzinger / iScience)

一个没有叶子的树桩不应该能够独立生存。然而,在新西兰的一个森林里,两位研究人员最近发现了一个没有叶子的树桩,它可以抵抗死亡。

“我的同事马丁·巴德和我在西奥克兰徒步旅行时,偶然发现了这个贝壳杉树桩,”奥克兰科技大学教授塞巴斯蒂安·卢伊辛格说新的研究关于树桩,在一份声明中说:“这很奇怪,因为即使树桩没有叶子,它还是活着的。”

树桩的伤口上生长着愈伤组织,同时也在分泌树脂,这是活组织的标志。虽然这可能会让一个不经意的观察者感觉。。。Bader和Leuzinger被难住了,他们是生态学家,他们很快就知道了发生了什么。

这个树桩不是靠自己存活下来的;它在附近树木的帮助下存活了下来。

我靠朋友们的帮助勉强度日

新西兰怀普瓦森林的Kauri树
在新西兰北岛的怀波阿森林里,贝壳杉高耸于地面之上。 (照片:riekephotos /在上面)

森林里的树木经常被巨大的树木连接起来共生土壤真菌的地下网络他的地下互联网帮助树木交换养分和信息。同一物种的树木有时也会将它们的根嫁接在一起,模糊了单株树木之间的界限,以至于整个森林都可以被视为一片“森林”超个体,“有点像蚁群。

Bader和Leuzinger决定进行进一步的调查,希望能对这个树桩与其赞助人的关系有新的了解。通过测量水分运动,他们发现树桩和同一物种周围树木(澳洲龙舌兰,一种被称为kauri的针叶树)的水流之间存在强烈的负相关。这表明它们的根系是嫁接在一起的,当一棵树意识到附近的根系组织相似,足以建立资源交换时,就会发生这种情况。

Leuzinger在一份报告中说:“这与普通树木的运行方式不同,树木的水流是由大气的水势驱动的。”新闻发布会上关于这项研究。“在这种情况下,树桩必须遵循其他树木的做法,因为它缺少蒸腾的叶子,所以它逃脱了大气的引力。”

嫁接根在同一物种的活树之间很常见,虽然可能比较罕见,但以前也发现过嫁接根维持无叶树桩的情况。研究人员指出,这种现象在1833年首次在欧洲银冷杉中被报道,此后多次被记录下来。尽管如此,他们仍然想知道这种安排的细节,特别是对完整的树木来说,它有什么好处。

“对于树桩来说,好处是显而易见的——如果没有嫁接,它会死的,因为它自己没有任何绿色组织,”鲁辛格说。“但是为什么绿色的树会让它们的爷爷树活在森林的地面上,而它似乎不能为它的寄主树提供任何东西呢?”

研究人员解释说,嫁接的根可能在这棵树变成树桩之前就已经形成了,即使在它自己停止生产碳水化合物之后,也能像“退休老人”一样生存下去。但也有可能它们是最近才形成的,因为不管这种联系是如何产生的,它仍然可能比表面上看起来的更加互利。

问题的根源

新西兰贝壳杉森林中的蕨类植物
蕨类植物生长在新西兰贝壳杉树下的森林地面上。 (照片:Bildagentur Zoonar /在上面)

与邻居的连接可以让树木扩展根系,在斜坡上生长时提供更稳定的稳定性——这对一种已知长高超过50米(164英尺)的物种来说可能是一个显著的优势。树桩可能是它在地面上的影子,但它可能仍然有一个坚实的地下根系,因此可以为它的邻居提供一些额外的稳定性。

此外,由于一个联合的根系网络可以让树木交换水分和营养物质,一棵无法获得水分的树可以通过从社区共享的根中抽取水分来提高其在干旱中生存的机会。然而,研究人员指出,这种做法也可能存在缺点,因为它可能会导致贝壳杉枯梢病等疾病的传播,对新西兰的贝壳杉来说,这是一个日益严重的问题。

Leuzinger计划在这种情况下寻找更多贝壳杉树桩,希望揭示它们所扮演角色的新细节。“这对我们对树木的认知产生了深远的影响,”他说。“可能我们并不是真的把树木作为个体来对待,而是把森林作为一个超有机体来对待。”

他还说,需要对一般的共享根网络进行更多的调查,特别是在气候变化测试全球森林适应性的情况下。

他补充说:“这是对这一领域进行更多研究的呼吁,特别是在气候变化和更频繁、更严重干旱的风险下。”“这改变了我们看待树木生存和森林生态的方式。”