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毛乌素沙地豆科植物根际AM真菌生态分布研究

赵莉  
【摘要】: 丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,简称AM)真菌在自然界分布极其广泛,不仅是土壤微生物群落的主要组分,而且能与绝大多数高等植物形成共生体系,对植物生长有诸多有益的生理和生态学效应,并对宿主植物进化与分布、生物多样性维持等方面具有重要作用。豆科植物具有根系发达、抗逆性强、生长迅速、生物固氮等特性,特别是豆科植物能与根瘤菌和AM真菌共同作用形成根瘤和菌根,这种协同共生的优势使豆科植物成为我国西部荒漠地区的先锋植物,在生态环境建设中发挥着重要作用。 毛乌素沙地生态系统严重退化、气候干旱,是我国西北生态环境建设的重点地区。为了深入探讨豆科植物根际AM真菌分布和活动,2006年4月、7月、9月在毛乌素沙地不同样地选取草木樨(Melilotus suaveolens Ledeb.)、胡枝子(Leapedeza bicolor Turcz.)和沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)等12种豆科植物,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,以期为退化生态系统的恢复和重建提供材料和依据。主要研究结果如下: 1试验共分离出AM真菌4属41种,其中球囊霉属(Glomus)24种,无梗囊霉属(Acaulospora)10种,巨孢囊霉属(Gigasporn)3种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)4种;已鉴定31种,尚有10个存疑种。 2毛乌素沙地豆科植物AM真菌多样性丰富。其中胡枝子根际土壤中的AM真菌种类最为丰富,苦豆子和黄华最差。不同植物中,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 12种豆科植物的平均总定殖率为64.78%,孢子密度平均达4.37个/g土。表明豆科植物与AM真菌的共生具有普遍性与较强的亲和性,并能形成良好的共生关系。 4 12种豆科植物中骆驼刺根际的孢子密度最大,为7.26个/g土,沙打旺的最小,仅有0.69个/g土;在春季、秋季、夏季三个季节中,夏季(7月)的孢子密度和侵染率最大。植物侵染与孢子密度无显著相关性。 5不同豆科植物之间AM真菌定殖率差异明显,甘草的总定殖率最高,为81.09%,草木樨的最低为48.2%;AM真菌不同结构的定殖率也有差异,其中菌丝定殖率泡囊定殖率丛枝定殖率,泡囊、菌丝定殖率远远高于丛枝,所有样品植物根际中的丛枝定殖率只出现过极少数显著性差异。 6 AM真菌定殖及孢子密度受土壤因子、宿主植物和季节变化的影响。在毛乌素沙地土壤营养状况下,土壤速效氮、速效钾、有机质含量和土壤pH值都与AM真菌定殖及孢子密度呈正相关,只有速效磷含量与AM真菌定殖及孢子密度呈负相关。 7采样深度对于AM真菌定殖及产孢量有显著影响,孢子密度和定殖率的最大值总发生在0-20cm浅土层,并且随土层加深呈下降趋势。 8毛乌素沙地不同区域的AM真菌定殖及孢子密度有明显变化,大体趋势为定殖率内蒙﹥陕西﹥宁夏,孢子密度内蒙﹥宁夏﹥陕西。 9不同宿主植物根际土壤中总孢子密度和总定殖率的变化与其在各个土层中的变化一致,如骆驼刺在与杨柴、花棒在各个土层作比较时,在0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-40cm土层的孢子密度及定殖率均为最大。


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