山松大小蠹与其共生真菌及白松疱锈病对白皮松生态化学计量的影响研究

《Oecologia》：Ecological stoichiometry of mountain pine beetle, its mutualist fungi, and the disease white pine blister rust in whitebark pine

　　本研究针对白皮松(Pinus albicaulis)生态系统中营养元素调控机制，通过生态化学计量学方法探究山松大小蠹(Dendroctonus ponderosae)的专性共生真菌(Grosmannia clavigera, Ophiostoma montium)与白松疱锈病病原菌(Cronartium ribicola)对碳氮磷元素可利用性的影响。研究发现共生真菌侵染使韧皮部氮含量提升33%，而疱锈病病原体未引起营养元素显著变化，揭示了共生真菌通过氮营养强化促进山松大小蠹群体攻击的生态机制。

　　

生态化学计量学为解析共生体及共存生物如何调控宿主营养缺陷提供了新视角。本研究采用生态化学计量学方法（食物与消费者的元素组成比较），探究树皮杀手山松大小蠹(Dendroctonus ponderosae)的专性共生真菌（蓝染真菌Grosmannia clavigera和Ophiostoma montium）与入侵性病原真菌（引发白松疱锈病的Cronartium ribicola）如何影响白皮松(Pinus albicaulis)中碳(C)、氮(N)、磷(P)对甲虫的可利用性，同时分析这三种元素在三个树种种群间的变异特征。

当韧皮部被共生真菌定殖时，氮含量显著提升33%，而磷含量未见显著变化。与共生真菌形成鲜明对比的是，疱锈病病原菌侵染的树木未表现出碳、氮、磷元素的关联性变化。这些元素在存活白皮松不同种群间呈现相对均质分布。

研究结果表明，疱锈病并未通过改变韧皮部营养成分来提升树木对山松大小蠹的易感性。然而，共生真菌对甲虫食物的氮营养强化作用，可能为甲虫实现大规模群体攻击（树木致死所需的高密度定殖）提供关键营养支持。