AM真菌影响喀斯特植物群落个体间养分转移与分配

来源 :贵州大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:liongliong490
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丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一种能与宿主植物根系建立互利共生关系的真菌。AM真菌对植物的生长及矿质元素的吸收具有促进作用,诱导植物抗性和耐性,根外菌丝及分泌的次级代谢产物球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin Related Soil Protein,GRSP)双重作用促进土壤团聚体形成,改善土壤结构,根外菌丝在不同植物间形成菌丝桥,菌丝桥可以在土壤中形成庞大的地下菌丝公共网络(Common Mycorrhizal Nets,CMNs),CMNs是植物间养分转移分配的重要途径,植物群落内不同植物个体间可以通过CMNs转移养分实现地上部生物量实现再分配,降低了优势种对资源的垄断能力,促使植物群落内植物的生物量和营养元素含量趋于均匀,有助于保护关键种。喀斯特地区生境严酷,水、土和植物相互作用具有明显的脆弱性,该区域具有非常高的生境异质性,这种异质生境表现为资源分布不均匀,不同植物间养分资源转移成为生物多样性维持研究的重点,AM真菌在植物个体间养分转移中的作用成为我们主要关注对象。  主要研究内容分为常见植物菌根侵染率状况、自然状态下植物间养分转移分配及模拟自然状态下AM真菌在植物个体间养分转移分配,验证“喀斯特植物个体间能够进行养分转移”及“AM真菌在植物个体间养分转移分配中的作用”。  观察11种常见植物菌根侵染率发现,有10种植物能够被菌根侵染,只有1种植物未观察到侵染,菌根植物约占90.91%,所调查的植物侵染侵染状况处于中等偏下水平。除烟管荚蒾和异叶鼠李根际土壤土中未观察到AM真菌孢子,其余均能观察到AM真菌孢子。  自然生境下对植物个体间养分转移研究发现,样地a中受体植物女贞、烟管荚蒾、异叶鼠李、丝叶薹草和地果叶片中δ15N值随采样时间表现为增长,受体植物马桑、铁仔和白茅叶片中δ15N值随采样时间表现出先增长后降低;样地b中受体植物构树、女贞、地果和樟在0、2和4周叶片中δ15N随采样时间增长。以上证据表明供体植物能将所标记的部分15N转移到受体植物,不同植物间可以进行养分转移,这些植物绝大多数都属于菌根植物,并在植物根际土壤中发现AM真菌孢子的存在,不同植物间养分转移可能与AM真菌存在一定的关系。  模拟自然生境条件下AM真菌对植物个体间养分转移的研究发现,受体植物樟、构树和鬼针草菌根侵染率分别为55.50%、61.75%和43.50%。菌丝能通过的条件下促进了受体植物樟和鬼针草形态分化,其中显著促进樟的形态分化,但对构树的形态分化却有相反的作用。菌丝能够通过的条件下提高了受体植物各部分、磷浓度和摄取量,对构树和鬼针草的影响不明显,甚至有降低的作用。菌丝能通过的条件下提高了受体植物樟和鬼针草氮和磷的摄取量,对樟各部分及总氮和磷摄取量的提高达到显著水平,却对构树的氮和磷的摄取量具有相反的作用,受体植物可能在对供体植物转移养分中对不同植物进行了分配,从而出现对不同植物养分分配的差异。菌丝能通过的处理条件下,受体植物樟和鬼针草通过菌丝转移到叶片中的15N的量分别是0.0086 mg和0.0146 mg,这一结果说明了不同植物间可以通过AM真菌进行养分的转移。
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