2016年5月9日

美國史密斯索尼學會協(xié)調由24個國家的研究機構參與的ForestGEO全球森林監(jiān)測站網(wǎng)運行工作。利用同一技術對代表10000個物種的600余萬種樹木進行制圖、標注和測量。多學科領域專家利用產生的數(shù)據(jù)集對全球尺度森林動態(tài)變化進行更好地認知。

圖片提供：史密斯索尼熱帶研究所（STRI）/ ForestGEO

更大圖片，請見：http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/114642.php

　　正如一個人的皮膚可以顯示其健康營養(yǎng)狀況一樣，美國史密斯索尼學會森林全球對地觀測臺（ForestGEO）的森林彩色衛(wèi)星影像可以展示一片森林的健康養(yǎng)分狀況?；?類不同地下菌類與樹木獲取營養(yǎng)程度信息之間的相關關系，這種信息現(xiàn)在能夠從太空進行監(jiān)測獲取，這使得科學家有可能對大尺度環(huán)境變化下生態(tài)系統(tǒng)生產力和反應進行測量。

　　ForestGEO 網(wǎng)溫帶項目協(xié)調人Sean McMahon指出，每個樹種具有一種特別明顯的光譜信號，一種可測量的光環(huán)可以知道他們的地下朋友都是誰，從空中可以測量到一種它們營養(yǎng)狀態(tài)的指標。

　　樹木與土壤菌存在有利關系。線狀的線性菌絲像一個巨大的網(wǎng)在土壤中傳播，幫助樹木吸收水分和養(yǎng)料，與樹木光合作用中所需的糖分進行交換。美國國家航空航天局（NASA）噴氣推進實驗室（JPL）和美國加州大學洛杉磯分校（UCLA）大學的Joshua Fisher及其同事開發(fā)了一種測量森林和菌類相關性的方法。

　　研究人員利用美國地球資源衛(wèi)星（Landsat）專題制圖儀輻射數(shù)據(jù)（TM數(shù)據(jù)）與從基于弗吉尼亞州Smithsonian生態(tài)保護研究所、印第安納州Lilly-Dickey森林站點、威斯康辛州的Wabikon Chequamegon-Nicolet森林站點和密蘇里州Tyson研究中心構成的長期森林監(jiān)測站網(wǎng)獲取的13萬棵樹木和不同菌類間相關性的長期森林傳統(tǒng)數(shù)據(jù)進行比較。

　　研究發(fā)現(xiàn)，某些樹種組與某類型相關菌類的光譜，區(qū)別于另外一些樹種組與另一類相關菌類的光譜。

　　基于光譜數(shù)據(jù)，可以知道樹木是否形成與外生菌根真菌（ECM）相關，這種真菌只圍繞根細胞生長，或是與穿透細胞的叢枝菌根真菌（AM）相關。科學家們知道哪些樹種與哪些菌類相關，但是不可能對整個景觀區(qū)或大陸的每一棵樹木進行手工測量。

　　真菌關聯(lián)性顯示非常復雜的過程，屬于一個很難處理的問題。

　　AM相關的樹木通常有更高的葉片磷含量，出葉早，落葉分解快，導致更快地養(yǎng)分循環(huán)速度。ECM相關的樹木通常具有養(yǎng)分循環(huán)更慢的特點。與AM相關的樹木在熱帶地區(qū)更為常見，ECM樹木在北方森林更為常見，但是溫帶森林有著兩者混合的特性。菌根相關性也取決于土地利用的歷史狀況。

　　楓樹、鵝掌楸和白蠟樹都是具有獨特光譜特征的稀有物種，它們都只與AM菌類相關。橡樹、美國山毛櫸以及山胡桃僅與ECM菌類相關。Fisher和他的團隊提問，第一組樹種間的光譜特征是否相同，但是區(qū)別于具有共同光譜特征的第二組樹種?；谏志植加^測結果，他們能夠對不同森林區(qū)77%的菌根變化情況進行預測。

　　在具有30年歷史ForestGEO工作的研究人員積累了全球森林方面的大量知識。除了對樹種與菌類相關性進行研究外，他們每隔5年會對600余萬獨立樹木進行制圖與測量，利用樹冠起重機和無人機，配備激光雷達技術（LiDAR）的飛機和其他測量工具進行季節(jié)變化性數(shù)據(jù)采集和葉片光譜特性測量，對獲得信息進行區(qū)域尺度到全球尺度整合。

　　該團隊將把該研究推廣到Smithsonian學會ForestGEO網(wǎng)系統(tǒng)中超過63個研究地區(qū)，進行擴展分析?？茖W家使用同樣的方法，開展增進對氣候變化、污染、森林砍伐以及再造林問題了解的全球比較分析。

　　原文題目：Underground fungi detected from space

　　資料來源：http://phys.org/news/2016-05-underground-fungi-space.html

　　（王化編譯,殷永元審核）