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西北旱区三种优势植物AM真菌生态分布研究

方菲  
【摘要】: 我国西北大部分是干旱和半干旱地区,水源不足是植物生长的限制因子。研究提高植物抗旱性的途径不但有利于从干旱瘠薄的土地上获得生态环境效益而且有利于提高经济产出。丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal, AM)真菌是一类能与大多数高等植物根系形成共生结构的有益微生物,AM真菌具有扩大寄主植物根系吸收范围,改善植物对土壤中低含量或是移动性差的矿质元素的吸收的作用,并且能够改善植物的水分状况,提高植物的抗旱能力,对于宿主植物抗逆性、抗病性的增强也有显著的作用。开展西北旱区优势植物类群与AM真菌共生的生态学研究,以期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。取得的研究成果如下: 1.西北干旱地区AM真菌资源丰富,试验中分离鉴定出AM真菌23种,其中无梗囊霉属(Acaulospora)5种,球囊霉属(Glomus)15种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)3种。尚有部分未鉴定种 2 .不同植物在同一生态环境下AM真菌的分布不同。AM真菌多样性水平为柠条锦鸡儿沙柳柽柳。地球囊霉(G. geosporum)、缩球囊霉(G. constrictum)、摩西球囊霉(G. mosseae)和双网无梗囊霉(A. bireticulata)为西北旱区广泛分布的优势菌种。在各采样地,球囊霉属均占优势,其次是无梗囊霉属,盾巨孢囊霉属真菌最少。 3.研究中的重要发现是孢子密度最大的采样地,AM真菌多样性指数不一定最高。分析认为一方面不同种类的AM真菌之间也可能存在着复杂的相互制约和竞争的因素,另一方面,不同种类的AM真菌产孢能力不同。 4 .孢子密度与土壤因子有着密切的关系。尤其与PH值成显著负相关。孢子密度与菌丝定殖率、泡囊定殖率呈现显著正相关而与丛枝定殖率没有相关性。对PH的适应能力不同可能也是造成各种属真菌分布差异的原因之一。 5.柠条锦鸡儿、沙柳和柽柳均能与AM真菌形成良好共生关系,总定殖率为柠条锦鸡儿沙柳柽柳,平均定殖率在50%左右,说明在干旱条件下植物与AM真菌共生具有普遍性,试验中所选取的宿主植物与AM真菌具有较好的亲和性,而相比之下豆科植物柠条锦鸡儿更容易与AM真菌形成共生结构。AM真菌不同定殖结构的定殖率为菌丝泡囊丛枝。这一现象与AM真菌的发育过程及各种结构的生理特性有关。 6研究发现在不同深度土层,孢子密度和AM真菌对宿主根系的侵染都有明显的差异。空间分布上,较高的孢子密度常伴随着较高的定殖率。孢子密度均在0-10cm土层最大,土层越深,孢子越少。菌丝和泡囊定殖的空间异质性较强,而丛枝并未表现出这一特点。


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