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克隆植物芦苇AM真菌多样性及时空分布研究

杨磊  
【摘要】: 丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一种植物营养根与土壤真菌形成的共生体,在自然界中分布广泛。AM真菌对植物生长有诸多有益的生理和生态效应,如提高植物的竞争力和成活率,稳定植物群落结构;菌根真菌与土壤微生物间存在有益的或拮抗的相互作用,并可以影响根际生物区系的组成和数量;菌根真菌通过对宿主植物的有益作用而影响植物的种间竞争。菌根真菌的种类和数量可以指示生态系统中自然的或人类活动引起的变化,并可以在生态系统的保护、恢复或重建过程中发挥重要作用。本研究选择河北安新县南刘庄、北刘庄和白洋淀等3个自然生境,系统开展克隆植物芦苇根际AM真菌多样性及其与土壤因子相关性的研究,以便为利用菌根技术进行湿地生态系统土壤与植被恢复和重建提供依据和技术支持,了解克隆植物的生长对土壤中AM真菌的活动和分布影响。取得的主要研究成果如下: 1本试验共分离出AM真菌共3属8种,其中球囊霉属(Glomus)5种,无梗囊霉属(Acaulospora)2种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)1种。 2结果表明AM真菌多样性及空间分布受地理环境、土壤因子及宿主植物等条件的影响。球囊霉属占优势,其次是无梗囊霉属,盾巨孢囊霉属频率最低。 3本试验中,芦苇根际AM真菌的各项定殖率在时间分布上呈显著增高趋势。各个样地10月份芦苇根际AM真菌总定殖率均高达90%以上,孢子密度达651个/g土,表明芦苇与AM真菌的共生具有普遍性,且两者之间有着较强的亲和性。 4 5月份AM真菌各项定殖率和孢子密度在三个样地间均无显著差异,7月份芦苇根际AM真菌泡囊、菌丝、总定殖率和孢子密度峰值均在北刘庄出现而10月份上述各项峰值出现在南刘庄。 5本试验发现芦苇根际AM真菌分布和定殖有明显的空间异质性,不同样地和土壤深度对AM真菌定殖率和孢子密度有明显影响。芦苇根际AM真菌的空间分布和定殖的变化规律大致为:AM真菌泡囊、菌丝最大定殖率出现在10~20cm土层,丛枝最大定殖率出现在0~10cm土层,AM真菌总定殖率最大值出现在20~30cm土层,随土壤深度增加而变化趋势不一;最大孢子密度出现在O~10cm土层,随土壤深度而逐渐减少。 6 AM真菌分布和定殖与土壤因子密切相关,AM真菌菌丝定殖率和孢子密度与土壤pH呈显著负相关,总定殖率与土壤pH呈极显著负相关。孢子密度与土壤N呈极显著正相关,丛枝定殖率与土壤速效N呈极显著负相关。孢子密度与土壤有机质呈极显著负相关。AM真菌孢子密度与泡囊定殖率,菌丝定殖率和总定殖率呈极显著正相关,与丛枝定殖率呈极显著负相关。 7本试验结果表明克隆植物芦苇的生长对土壤中AM真菌的活动和分布有很大影响。芦苇入侵前后样地中AM真菌定殖率和孢子密度变化显著。


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