摘要:你每天吃的粮食、看到的野花,背后都藏着一场看不见的 “战争”—— 植物与真菌的较量。有的真菌是植物的 “贴心助手”(比如菌根帮植物吸养分),有的却是 “致命杀手”(致病菌让植物枯萎)。而人类常用的杀菌剂,看似在保护作物,却可能给野生植物群落带来连锁反应。202
你每天吃的粮食、看到的野花,背后都藏着一场看不见的 “战争”—— 植物与真菌的较量。有的真菌是植物的 “贴心助手”(比如菌根帮植物吸养分),有的却是 “致命杀手”(致病菌让植物枯萎)。而人类常用的杀菌剂,看似在保护作物,却可能给野生植物群落带来连锁反应。2025 年,由中国科学院西双版纳热带植物园宋晓阳博士、杨洁研究员团队联合澳大利亚昆士兰大学学者,在国际顶尖期刊《New Phytologist》发表了一项重磅研究。他们整合了全球 62 篇论文中的 369 个实验数据,用 “全球 meta 分析”(简单说就是把全世界已有的研究 “汇总算账”),首次系统揭开了杀菌剂对野生植物的真实影响。
数据来源
真菌和植物的关系,早就不是 “非好即坏” 那么简单:
好伙伴:80% 以上的植物都靠 “菌根真菌” 帮忙吸收土壤里的磷、氮,有些真菌还能帮植物抵抗病虫害;坏敌人:致病真菌(比如霜霉菌、锈菌)会让植物叶子枯萎、根系腐烂,甚至导致整个群落的生产力下降。更关键的是,人类每年要往农田、森林里撒大量杀菌剂。这些药剂不会 “精准打击”,很可能误伤到有益真菌,还会扩散到周边野生植物区。可在此之前,没人知道这种 “误伤” 对野生植物群落的整体影响 —— 是让植物长得更好,还是破坏了生态平衡?
这项研究的意义就在于:它第一次用全球数据回答了这个问题,为生态保护、农药使用和入侵物种管理提供了科学依据。
为了摸清杀菌剂的 “真实家底”,团队提出了 4 个普通人也能看懂的问题:
杀菌剂会改变植物的存活、生长、群落生物量(比如一片草地的总重量)和多样性吗?树木、灌木这类 “木本植物”,和小草、野花这类 “草本植物”,对杀菌剂的反应一样吗?本地土生土长的植物,和外来入侵植物(比如豚草),受影响程度有差别吗?热带、温带、寒带这些不同纬度地区,杀菌剂的效果会不会不一样?要回答这些问题,靠单个实验可不够。研究团队做了三件关键事:
“大海捞针” 找数据:在 Web of Science、谷歌学术、中国知网(CNKI)三个数据库,筛选了 2025 年 2 月前的所有研究,只保留 “有杀菌剂处理组、有空白对照组”“没混用杀虫剂 / 除草剂”“有具体指标(比如存活率、物种数)” 的实验,最后留下 369 个有效数据;“精细算账” 提信息:从每篇论文里提取关键数据 —— 比如对照组和处理组的植物存活率、生物量均值,甚至用软件从图表里 “扒” 数据;还记录了实验地点(比如中国云南、美国加州)、植物类型(木本 / 草本)、杀菌剂种类等信息;“排除干扰” 做分析:用专业统计方法计算杀菌剂的 “影响大小”(Hedges'd),还检查了 “发表偏倚”(比如是否只发表了 “有效果” 的研究),确保结果可靠。经过两年分析,团队得出了一系列既在预料之中、又颠覆常识的结论:
杀菌剂能让本地植物的存活率显著提高(影响大小 0.64),比如一片草原里,原本 100 棵幼苗死 50 棵,用了杀菌剂可能只死 30 棵;群落总生物量也涨了(影响大小 0.63),但物种多样性却下降了(影响大小 - 0.39)—— 简单说,就是 “强势植物长得更疯,弱势植物被挤没了”。这背后的原因很有意思:致病真菌原本会 “压制” 强势植物(比如让它们的幼苗病死),给弱势植物留空间;杀菌剂杀死了致病真菌,强势植物就 “一家独大”,多样性自然降了。
不管是存活率还是生长,外来入侵植物对杀菌剂几乎没反应(影响大小接近 0)。这印证了 “敌人释放假说”:外来植物离开老家时,把自己的专属致病真菌留在了原地,所以杀菌剂杀的 “敌人”,根本不是它们的威胁。
和预期相反,杀菌剂在高纬度地区(比如北欧、中国东北)效果更明显,低纬度地区(比如东南亚雨林)效果弱。这说明:高纬度的植物更依赖杀菌剂 “救命”,而低纬度因为植物种类多,致病真菌 “不好找目标”(稀释效应),所以杀菌剂作用小 —— 这也推翻了 “低纬度生物相互作用更强” 的传统假说。
让人意外的是,杀菌剂对植物整体生长速度没显著影响 —— 明明存活率高了、生物量涨了,为啥单个植物长得没快多少?团队推测:可能是 “好真菌” 也被杀死了,抵消了 “少死苗” 的好处。
不管是常用的 “甲霜灵”“代森锰锌”,还是混合杀菌剂,对植物的整体影响差别不大 —— 关键看 “用在哪种植物、哪个地区”,不是 “哪种药更厉害”。
研究不只是 “纸上谈兵”,它能直接指导现实:
农业:别让杀菌剂 “误伤” 生态:在温带农田,少用广谱杀菌剂,避免周边草原的植物多样性下降;入侵物种管理:借 “真菌” 治入侵植物:既然外来植物不怕本地致病真菌,或许可以引入它们老家的 “专属致病菌”(需严格评估),控制其扩散;生态修复:给植物 “搭好真菌伙伴”:在热带种树修复时,别用杀菌剂,反而要接种菌根真菌,帮树苗存活。填补地理空白:目前 95% 的实验都在北半球,热带草本植物、南半球、寒带的研究几乎是 “空白”,下一步要去这些地方做实验;用 “基因测序” 看细节:现在还不知道杀菌剂具体杀了哪些真菌(是好是坏),未来要用高通量测序,摸清真菌群落的变化;统一实验方法:不同研究的杀菌剂用量、测量指标不一样,下一步要制定 “标准流程”,让结果更可比;关注 “均匀度”:这次只测了 “物种数”,未来还要看 “物种分布均匀度”—— 比如是否有些植物虽然没消失,但数量少到快灭绝了。杀菌剂就像一把 “双刃剑”:它能保护作物、救本地植物的命,却也会打破生态平衡,让多样性悄悄流失。这项全球研究告诉我们:保护野生植物,不能只看 “植物本身”,还要关注它们背后的 “真菌伙伴与敌人”。未来,只有读懂这场 “看不见的较量”,才能更好地守护我们身边的生态系统。
(论文链接:https://doi.org/10.1111/nph.70530;数据已上传至 ScienceDB,可免费获取)
来源:农科最前线一点号