Ectomycorrhizal mediation of soil carbon sequestration: from carbon allocation to necromass stabilization and priming effects

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:This review provides a comprehensive overview of current knowledge and identifies key gaps for future research on ECM-mediated soil carbon dynamics.

🏢実務担当者:Land managers and forestry practitioners can gain insights into how ECM fungi influence soil carbon storage, informing sustainable forest management practices.

🏛政策担当者:Policymakers can use this to understand uncertainties in forest carbon sinks, guiding decisions on climate mitigation strategies and carbon accounting standards.

外生菌根（ECM）菌は、世界の多くの森林バイオームにおいて優占的な共生関係を形成している。それらは土壌炭素（C）に対して一見矛盾した影響を及ぼし、ネクロマスの投入と団粒保護を通じて炭素の蓄積を促進すると同時に、酵素的プライミングを通じて炭素の損失も引き起こす。本総説は、これらの二重の役割に関する現在の理解を統合し、以下に焦点を当てる：(1) 宿主植物からECM菌糸体への光合成産物の炭素配分の規模と制御要因；(2) 有機物分解の酵素的メカニズム、根圏プライミング効果、および「Gadgil効果」（自由生活性腐生菌の競争的抑制）の普遍性に関する論争；(3) 「微生物炭素ポンプ」（ネクロマス蓄積）と「鉱物炭素ポンプ」（有機物-鉱物複合体形成）を含む物理的・化学的安定化経路；(4) 窒素沈着、気候変動、森林管理手法を含む環境制御要因；(5) 菌由来の炭素フラックスを定量化する際の主要な研究論争と方法論的制約—同位体希釈、菌糸ネットワークの空間的不均一性、不確実なバイオマーカー換算係数を含む。我々は主要な知識ギャップを特定する。特に、ECMの機能的形質を生態系炭素モデルへ明示的に統合する必要性、様々な土壌条件下でのプライミングと安定化の正味バランスの解明、および地球変動要因がECM-炭素関係をどのように変化させるかに関する機構的理解である。今後の研究は、分子オミクス、高分解能同位体トレーシング、プロセスベースのモデリングを統合したマルチスケールアプローチを優先し、森林土壌の炭素隔離と脆弱性におけるECM菌の役割をより厳密に制約すべきである。さらに我々は、全球炭素循環におけるECM菌の生態学的意義が、よく研究された北方林をはるかに超えて、根本的に異なる養分経済と地球変動圧力にさらされる広範な熱帯および南半球のECMシステムに及ぶことを強調する。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

Ectomycorrhizal (ECM) fungi form the dominant symbiosis in many of the world's forest biomes. They exert a seemingly contradictory influence on soil carbon (C), simultaneously promoting C accrual through necromass inputs and aggregate protection, while also driving C loss via enzymatic priming. This review synthesizes current understanding of these dual roles, focusing on: (1) the magnitude and controls of photosynthetic C allocation from host plants to ECM mycelium; (2) the enzymatic mechanisms of SOM decomposition, the rhizosphere priming effect, and the contested universality of the “Gadgil effect” (competitive suppression of free-living saprotrophs); (3) physical and chemical stabilization pathways including the “microbial carbon pump” (necromass accrual) and “mineral carbon pump” (organo-mineral complexation); (4) environmental controls including nitrogen deposition, climate change, and forest management practices; and (5) prevailing research controversies and key methodological constraints—including isotope dilution, spatial heterogeneity of hyphal networks, and uncertain biomarker conversion factors—in quantifying fungal-mediated C fluxes. We identify key knowledge gaps, notably the need for explicit integration of ECM functional traits into ecosystem C models, resolution of the net balance between priming and stabilization under varying edaphic conditions, and a mechanistic understanding of how global change drivers alter ECM-C relationships. Future research should prioritize multi-scale approaches that integrate molecular omics, high-resolution isotope tracing, and process-based modeling to better constrain the role of ECM fungi in forest soil C sequestration and vulnerability. We further highlight that the ecological significance of ECM fungi in the global carbon cycle extends well beyond the well-studied northern forests, encompassing extensive tropical and Southern Hemisphere ECM systems that are subject to fundamentally different nutrient economies and global change pressures.

• openalex https://doi.org/10.3389/fmicb.2026.1865735first seen 2026-06-26 05:11:12