'混合器官'：树木与真菌结合如何改变森林管理方式
在路易斯安那州西部的埃文斯附近，一家商业树苗圃里，五百万株松树幼苗被安置在十二个巨大的圆形灌溉台上，每个灌溉台都如足球场般宽阔。去年九月，许多幼苗被喷洒了一种看似泥浆的液体。 这液体实际上是一种含有数百种野生土壤真菌的提取物。苗圃经理布拉德·乌斯曼相信，这种真菌处理将提高产量并减少对人工肥料的需求。 “到一月份时，你就能看出那排幼苗和这排的区别，”乌斯曼指着喷洒过和未喷洒过的松树苗行说道。 提供喷洒剂的初创公司Funga的创始人科林·埃弗里尔将这种处理比作对幼松进行的“粪便微生物组移植”。正如医生如今通过将健康微生物从捐赠者转移给患者来成功治疗某些肠道疾病一样，Funga用从茂盛松林土壤中提取的野生微生物处理幼松。 “我们并非试图分离土壤群落的单个部分；而是取其整体，”埃弗里尔解释道。“因此，我们获得了所有的复杂性和随之而来的所有相互作用。” 目标是培育出生长更快、吸收更多二氧化碳、更少依赖人工肥料的树木。 埃文斯苗圃为覆盖美国南部13个州、面积超过1200万公顷（3000万英亩）的集约化管理松树种植园网络提供树苗——这片区域被称为“世界木篮”。 在埃文斯培育的快速生长的火炬松（一种原产于美国东南部的树种）完全依赖于地下真菌伙伴。外生菌根真菌与松树根系交织，形成斯坦福大学真菌生态学家卡比尔·佩所称的“混合器官”——部分是植物，部分是真菌——它就像一个交易场所，交换生长必需的营养物质。 这些真菌网络延伸到周围的土壤中，收集氮、磷和其他营养物质，然后供给树木，以换取富含能量的糖分。佩指出，松树和外生菌根真菌相互依存：“我们确实找不到没有彼此的一方。” 佩的研究表明，土壤真菌生物多样性对健康的树木和森林至关重要。一棵树可能与数百种真菌物种相关联，每种真菌在不同条件下获取不同的营养物质。在2018年的一项研究中，他发现即使幼苗延迟两个月获得合适的真菌，也会显著阻碍其生长。 在整个南部松树带，每次皆伐都会严重消耗幼树最需要的真菌群落。因此，Funga认为，树木的生长往往不尽如人意，并依赖于人工肥料。 Funga自身的基因组调查显示，约75%的外生菌根真菌多样性在伐木后消失——这一数字与斯堪的纳维亚和加拿大松林的研究结果一致。该公司表示，恢复需要大约30年，但树木的采伐周期为15至25年，这意味着一些松树可能永远无法经历完全成熟的外生菌根网络。 北卡罗来纳州立大学的林业教授雷切尔·库克警告说，外生菌根真菌恢复的时间线仍是一个未解决的科学问题。她同意存在重大干扰，但怀疑南部较温暖的土壤可能允许比Funga估计更快的恢复速度。 即便如此，Funga坚持认为，树木从生命之初就接触最具生产力的外生菌根真菌中受益。为了实现这一目标，团队调查了东南部的森林土壤。当他们发现茂盛的真菌群落时，会在小规模试验中将其用作接种剂。最有希望的群落随后使用天然有机物作为基质进行培养——本质上是在森林内创建堆肥堆——然后在工业苗圃中大规模应用提取物。 该公司成立于2022年，第一年接种了约500英亩土地。到2025年，这一规模已扩大到约2.5万英亩。埃弗里尔估计，去年在东南部松树带种植的火炬松中，每40株就有一株接受了他的初创公司的处理。 早期结果令人鼓舞。“我们在一些地方看到了超过100%的生长增长，”他说。“总体而言，我们的目标是平均增长30%。我们相信我们已接近实现这一目标。” 库克还共同领导国际学术-产业林业研究组织“森林生产力合作组织”，她指出，施肥带来的30%增长“相当典型”。这意味着Funga的生物处理可能已接近目前通过昂贵的化学投入所实现的收益，而这正是该公司的目标。 “我真的认为这可能是管理东南部森林的下一步重大举措，”库克说。“我持乐观态度，但谨慎乐观，因为我们需要更多数据。” 在商业苗圃接种后的火炬松幼苗。每棵小树必须迅速与土壤真菌建立伙伴关系——没有它们，松树很难获取生长所需的营养物质。 南部松树种植园下的许多土壤缺乏关键营养物质，部分原因是20世纪30年代商业林业接管之前，数十年的密集烟草和棉花种植。尽管在近一个世纪的连续森林覆盖下，这些土壤正在缓慢恢复，但营养缺乏问题依然存在。 尽管东南部整齐排列的松树行可能类似于农业，但库克表示这种比较具有误导性。松树林在25年内最多施肥三次，且仅在收获时才会扰动土壤。“与农业相比，我们的‘集约化’管理是最低限度的，”她解释道。 但埃弗里尔希望真菌接种最终能完全取代化学施肥——提供一种低成本、自我维持的替代方案，以替代依赖化石燃料的投入，后者的价格近年来飙升。 埃弗里尔此前在学术界的研究表明，土壤真菌群落的组成对森林生长和碳封存的预测能力与降雨一样强——这一发现具有重要意义。 他于2022年创立了Funga，押注新兴的环境市场（包括碳市场）可以作为一种新的“金融引擎”，将有前景的研究转化为应对气候和生物多样性危机的实际解决方案。去年，Funga签署了其首个重大商业合同：与Netflix达成了一项为期11年、价值数百万美元的碳清除协议。 碳市场面临严峻挑战。2025年的一项全面审查得出结论，大多数抵消计划一直受到持续问题的困扰，未能实现真正的减排，尽管它指出确实存在高质量项目。常见的缺陷包括非额外性（为原本就会发生的项目提供信用）和不可持续性（储存在树木中的碳后来因火灾或纸板等短寿命林产品的分解而释放）。 埃弗里尔承认这些问题。“洗绿绝对是真实存在的，”他说。但他认为，Funga的模式直接解决了这些弱点。信用完全基于与匹配的未处理对照地块相比树木的额外生长。并且通过合同要求土地所有者在收获前将树木培育到锯材原木的尺寸，Funga的项目将木材导向木材生产。在林业和建筑中，碳以相对持久的形式储存，而不是用于纸浆或生物质。 拖拉机在商业松树苗圃广阔的灌溉台上向松树幼苗喷洒真菌接种剂。这种富含数百种野生土壤真菌的液体提取物被应用于数百万株幼苗，然后它们被种植在美国南部的松树种植园中。 由于Funga的处理由碳收入资助，土地所有者可以免费参与。然而，对于预算有限的土地管理者来说，真菌接种最终需要证明其相对于肥料和其他方法的价值。 Funga的雄心远不止于南部松树。“我们的下一个主要目标是太平洋西北部的花旗松，”埃弗里尔说，他还在威尔士参与田间试验，为阔叶树和西加云杉接种。 无论真菌接种剂是否会改变南部松树林业，佩认为更大的努力——理解科学刚刚开始分类的生物体的生态学——才是真正的目标。如果Funga能够确定最佳的真菌群落，并将其有效地转移到易感的幼树上，他说，“那将是一个真正的重大突破。”...