陈保冬，中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室研究员、博士生导师，“土壤生态过程与生态重建”研究组组长。2002年7月获中国农业大学农学博士学位。2006年11月至2008年10月，日本学术振兴会(JSPS)外国特别研究员，在日本畜产草地研究所工作。2009年-2011年，德国洪堡基金会 “洪堡学者”，在柏林自由大学进行合作研究。2009年入选中国科学院“百人计划”。先后主持或参与数项国家自然科学基金面上项目、科技部973项目、科技攻关项目，以及中科院知识创新工程重要方向项目有关菌根生态生理的研究工作。目前在国内外学术杂志发表学术论文60余篇，其中SCI 收录40余篇。担任学术杂志Pedobiologia及《生态学报》编委。2009年获国家自然科学奖二等奖。2011年获广东省自然科学奖二等奖。
这个要追溯到我研究生的时候，我的研究生导师李晓林教授帮我确定的这个题目，当时菌根真菌的课题国内做的还是非常少的。我的导师中国农业大学李晓林教授在菌根研究领域非常知名。在我的研究生初期，李老师从网上帮我筛选了100份左右的菌根论文供我阅读。这使得我对菌根真菌有了初步的了解。在研究生毕业之后就一直从事菌根方面的研究，菌根在土壤修复方面的应用是我研究方向之一。
在研究生遇到最大的问题是我的导师当时并没有在国内，我只能凭借身边现有的资源进行学习。李晓林教授在出国前给我安排的任务便是让我培养一小盘胶卷盒的菌根真菌。不过当时我还是通过反复的理论学习和实践，最终完成培养真菌的工作。
据我所知，目前专门研究菌根在土壤修复研究的团队并不多。譬如像中国矿业矿大学(北京)、南京土壤研究所、西北农林大学等。菌根修复的理论研究经过数十载，现在已经有了一些突破性进展，关于菌根以前研究最多的就是菌根如何帮助植物吸收磷，这方面的研究非常非常多，当然现在已经很系统很深入。近些年，我们通过实验证实菌根对于植物适应污染的环境，尤其是严重污染的环境，它的作用是非常积极和显著的。当然蜈蚣草这个植物，是做重金属污染土壤植物修复的明星植物，早期我们事先不知道蜈蚣草能不能形成菌根，经过野外调查取样，得出的结论非常惊讶。试验模拟也表明，菌根也能够提高蜈蚣草对砷污染的耐性，而且能够提高生物量，总体上能够增加蜈蚣草对砷吸收累积的量，所以也能够促进通过植物修复砷污染环境的效率。
菌根真菌它改善植物在砷污染环境下的生长，并不是通过减少吸收来实现的，而是通过生长稀释效应，也就是说，菌根主要是促进植物对磷的吸收，改善植物磷营养，促进植物生长，对植物体内的砷达到一个稀释效果，同时还有一点，它能够减少植物里的砷由根系向地下的分配，尤其是降低地上这种砷的积累，从而减轻砷的毒害。
国外菌根修复技术的研究现在已经很成熟，客观上讲，我国还有些很大差距。在我研究生时候，国外已经有比较成熟的理论及应用。我们有时也是参考国外先进经验进行学习。这几年来，我国基础理论与国外的差距逐渐缩小，但是应用技术，菌剂研发的工作几乎还没有，从理论到实际应用国内做的还是非常少的，配套技术还不完善。国内仍停留在实验的层面上，有小规模示范性研究。在未来我们将会进行更多的菌根真菌实际应用的研究。
这是很好的先进的理念。植物修复的突出的优点就是它能使土壤最大可能的恢复到近自然的生态系统。在实际应用中有一定可行性，可以将菌根真菌和经济作物结合起来。譬如选取能源植物、药用植物作为修复植物，从而降低生态恢复的成本。但目前遇到最大的问题是，找不到经济上的承担者。
实际应用方面我们做的很少，主要是一些机理研究，但也进行了一些实际工作。比如说在铜尾矿上，我们可以看到菌根对不同尾矿沙上不同植物生长的影响，大多数植物生长的积极作用是非常显著的。我们尝试着从污染的地方分离一些菌种，它们可能有些特殊的蔓径，对植物适应污染环境更有好处。
从菌根真菌的作用机理来讲，菌根真菌对于植物适应重金属污染的土壤有两方面作用。一是间接作用即主要作用。通过研究表明，土壤遭受重金属污染或其它不利条件下，植物的根系很容易受到伤害，造成植物不能很好地吸收水分和养分而死亡，在此情况下，菌根真菌可以帮助植物更好地吸收水分和养分以适应环境胁迫;二是直接作用也称专性作用。菌根真菌可以直接影响重金属在植物——土壤体系中的迁移转化，尤其是能够对重金属产生过滤和屏障作用，直接减少重金属进入植物体内的量。具体表现为，一是某些菌根真菌的细胞壁成分对重金属有很强的吸附能力，二是菌根真菌与植物的界面对重金属有过滤作用，三是某些菌根真菌缺少重金属的吸收通道，直接阻碍重金属进入植物体内。因此，菌根真菌对植物适应环境有着多重功能性，除了帮助植物平衡矿质营养、吸收书分，还可以减少植物地上部分重金属的累积。在重金属污染情况下，菌根真菌与植物互惠互利，形成逆境与共生的关系。植物对菌根真菌产生依赖性，诱导菌根真菌侵染植物，植物受到侵染后，也会反馈和改变植物根际环境等，以此改变重金属的形态和生物有效性，改变重金属在植物——土壤体系中的迁移转化。
延伸阅读：
要正确选择和使用菌根真菌要考虑两个原则。一是选择的菌根真菌对于污染环境要有强耐受度，二是由于菌根真菌是与植物相结合应用的，因此选择的菌根真菌要与植物相匹配。总体来讲，自然界植物有30多万种，而菌根真菌种类很少，如内生菌根真菌只有一两百种，因此菌根真菌对植物没有严格的宿主专一性和选择性，却有不同的适合性，取决于受污染土壤选择的具体植物材料。对于植物的选择目前已有相对简单的选择标准(如超累积植物)，但如何确定是否为优良菌种和优良菌种的筛选标准还在研究当中。研究表明，菌根真菌对于污染土壤修复最重要的特征是其吸磷效率，即菌根真菌对于植物最主要的作用是帮助植物吸收矿质养分特别是磷，这也是菌根真菌帮助植物修复重金属土壤污染最主要的作用和机制。
这要视具体情况而言。通常来说，菌根真菌要最大限度地发挥其积极作用，需要特定的条件和范围，环境条件和土壤污染种类的不同，菌根真菌所起到的作用也不同。土壤污染严重，菌根真菌成活率低，修复效果就不显著。因此，在污染修复过程中，配合其它一些土壤改良和修复措施，能够达到更好的修复效果。任何单一技术都很难在实际土壤修复和治理中解决所有问题，菌根技术在实际应用中与其它技术相配合，可以达到更好的修复效果。目前形成的一种理念是，菌根真菌作为一种生物材料，与其它的土壤修复改良剂结合，形成一种复合型的环境功能材料，这种复合型材料不是同一成分的固定的物质而是根据具体应用的条件、范围和区域等来设计和应用，更好地进行生态修复。
关于菌根的作用，我一再强调它是一个多功能的，它和其它微生物可能不太一样，比如说固氮。菌根真菌除了前面讲的最基本的作用，还可以改善植物的矿营养，帮助植物吸收磷。前面我介绍了，提高植物对重金属污染环境的适应性，其实还可以提高植物的抗旱性，对细菌侵染的抵抗，还有贫瘠、土壤结构的改良等等方方面面都有作用，这些方面我们作为一个课题组都在做，但是我们还是以菌根真菌为核心，整个研究菌根真菌在土壤生态系统里的作用，在调解整个生态系统地上地下的作用，对整个环境变化的响应的作用。
这是有可能的。目前菌根真菌的修复主要集中于重金属污染，有机污染修复的案例研究相对较少，但国内外有目前有一些结论表明菌根真菌对有机污染的土壤是有一定积极作用的，主要表现为间接作用。菌根真菌作为一种共生真菌，其碳源主要来源于植物，对土壤和环境中的有机物降解和利用能力是有限的，因此它对有机污染物的降解也是有限的。在有机物污染的土壤中菌根真菌主要是与植物修复结合，改变土壤环境条件，影响土壤微生物的活性和数量，从而影响有机污染物的降解。
菌根真菌技术应用于土壤修复方面主要体现在农业领域，在土壤贫瘠地区，菌根真菌可以帮助植物获得水分、磷和铜、锌等微量元素和矿质养分，促进植物生长。随着菌根真菌技术的发展，目前还应用在有机农业、特殊经济作物、园艺作物、药材栽培等方面，例如印度将菌根真菌技术应用于果园大田，提高了香蕉、芦荟等的品质和产量。
目前菌根真菌技术仅从操作层面上难度并不高，但从应用上看，菌剂生产问题已在国外展开，国内却相对落后，这很大程度上限制了菌剂的应用;另外，菌根真菌的应用还缺乏可操作的标准，毕竟它不是一种万能的技术，还需要界定其使用范围和条件。
未来菌根真菌的研究在土壤修复方面，还要继续做深入的机理性探讨，同时，还要再应用研发方面进行技术探索。在菌根真菌研究上，我有一个理想的目标：菌根真菌材料能够与其它功能材料做成复合型功能材料，应用到土壤修复中。
菌根真菌研究方面还存在一些客观困难，公众认识和了解不够，科研群体和研究经费有限。
延伸阅读：
原标题：陈保冬：菌根生态生理及其应用研究
