CO_2浓度升高条件下丛枝菌根真菌对植物相互作用的调节

【摘要】：大气CO_2浓度的逐步上升促进植物的光合作用,通过直接影响植物生长或间接地通过 改变植物与根际微生物之间相互作用(如菌根等),潜在地改变植物之间的竞争关系。因此, 研究和预测大气CO_2浓度升高对植物生长、养分吸收和菌根的影响,以及CO_2浓度升高条 件下丛枝菌根真菌对杂草与作物竞争关系调节作用的变化,对于农业生态系统杂草的综合管 理、杂草资源在农业生态系统中作用的发挥均具有重要的理论和实践意义。本研究通过CO_2 浓度受控试验,研究了植物功能类群对CO_2浓度升高的响应、研究了CO_2浓度升高和CO_2 浓度和氮沉降增加条件下C_3作物和C_4杂草的竞争趋势及丛枝菌根真菌调节作用,研究取得 如下主要结果: 1植物功能类群对CO_2浓度升高的响应 14种植物(早熟禾、黑麦草、野燕麦、陆稻、白车轴草、天蓝苜蓿、大豆、婆婆纳、 北美车前、鼠曲草、酢浆草、无芒稗、牛筋草和刺苋)分为5个不同的功能类群(C_3禾本 科植物、C_3豆科植物、C_3非禾本科植物、C_4禾本科植物和C_4非禾本科植物),在CO_2浓度 升高(700±50μmol mol~(-1))条件下植物生长都受到了促进。CO_2浓度升高条件下,植物的生 物量呈增加趋势,但是不同功能类群响应存在差异,5个功能类群中生物量(包括地上部分 和地下部分)C_3豆科植物增加最多,其次依次是C_3非禾本科C_3禾本科C_4禾本科,而 C_4非禾本科生物量显著减少20.2%。同一功能类群中不同植物物种对CO_2浓度升高的响应方 向以及程度也存在差异。大多数物种的根冠比在CO_2浓度升高条件下呈增加趋势,5个功能 类群之间的差异不显著。 CO_2浓度升高并没有提高植物地上、地下部分的含磷量和含氮量。在CO_2浓度升高以后 C_3植物吸磷量和吸氮量增加,C_4植物吸氮量早减少趋势(C_4禾本科植物吸磷量增加,C_4非