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陕北旱区豆科植物根际AM真菌生态学研究

杨宏宇  
【摘要】:丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一类广泛分布于土壤中的有益微生物,能与绝大多数高等植物根系形成丛枝菌根。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;有利于水土流失地区的植被恢复,特别是AM真菌在植物根际形成的庞大菌丝网络系统,能够提高土壤团聚体的稳定性和促进灰壤的形成,固定沙丘及改善土壤理化性状。本文选择陕北黄土高原和毛乌素沙地2个典型旱区,系统开展豆科植物根际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干旱生态系统土壤与植被恢复和重建提供依据和技术支持。取得的主要研究成果如下: 1 本试验共分离出AM真菌4属26种,其中球囊霉属(Glomus)15种,无梗囊霉属(Acaulospora)7种,巨孢囊霉属(Gigasporn)1种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)3种;已鉴定16种,尚有10个未定种。 2 研究结果显示陕北干旱地区豆科植物根际有丰富的AM真菌多样性,根际土壤孢子密度较高,平均达170.8个/100g土。黄土高原AM真菌多样性高于毛乌素沙地,从黄土高原到毛乌素沙地不同梯度上,AM真菌属种有不断减少的趋势。不同的植物种类中,球囊霉属均占优势,其次是无梗囊霉属,巨孢囊霉属和盾巨孢囊霉属频率最低。 3 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。AM真菌多样性和孢子密度在不同样地中,均为绥德横山延安和榆林;但在不同宿主中,AM真菌多样性为柠条锦鸡儿(Caragana Korshinskii)沙打旺(Astragalus adsurgens)塔落岩黄耆(Hedysarum fruticosum),而孢子密度却为沙打旺塔落岩黄耆柠条锦鸡儿。AM真菌孢子密度与某些土壤因子(尤其是土壤pH、有机质、速效P、速效K和Cl-含量)呈负相关。AM真菌孢子密度在不同采样深度有显著差异,最大孢子密度一般发生在10-20cm土层。 4 本试验中柠条锦鸡儿、沙打旺和塔落岩黄耆等豆科植物在不同的旱区生境中都有较高的AM真菌定殖率,总定殖率高达66.8%,表明豆科植物与AM真菌的共生具有普遍性,且两者之间有较强的亲和性。 5 研究发现同一生态条件下不同植物根际AM真菌的定殖程度有明显差异,沙打旺塔落岩黄耆柠条锦鸡儿。不同生态环境下同一植物根际AM真菌的定殖程度也有明显差异,绥德和榆林较高,而延安和横山较低。豆科植物丛枝菌根不同结构中,泡囊和菌丝定殖率远高于丛枝,这与AM真菌定殖过程及丛枝菌根不同结构的特性密切相关。 6 结果表明AM真菌定殖状况受宿主植物、AM真菌多样性和土壤因子的影响。丛枝


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