喀斯特生境不同功能型植物根系中AM侵染与氮磷含量的关系

【目的】高度异质的喀斯特生境中维持了丰富的植物物种。丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)在促进植物养分吸收及维持物种之间的功能关系具有重要作用,研究喀斯特生境不同功能型植物根系中AM侵染与植物氮磷含量的关系对深入探索喀斯特物种多样性维持机制具有重要意义。【方法】选取典型喀斯特生境植物群落为对象,按乔木型、灌木型、草本型和藤本型划分功能型,在半径为3m的样圆内选取香樟(Cinnamomum camphora)作为供体植物标记15 N同位素,测定了样圆内所有植物叶片δ15 N值及氮(N)与磷(P)的含量、根系AM侵染率、根际土壤孢子密度等。【结果】供体香樟中的15 N向样圆内所有植物转移,植物功能型差异和物种的差异明显影响了植株叶片的δ15 N值;乔木型植物的根际土壤孢子密度、叶片N含量及δ15 N值最高,香樟的根际土壤孢子密度和叶片δ15 N值最高,而女贞(Ligustrum lucidum)叶片N含量最高;灌木型植物叶片的N含量、P含量、N与P的含量比、δ15 N值以及根系AM侵染率、根际土壤孢子密度最低,其中烟管荚蒾(Viburnum utile)的根系AM侵染率和根际土壤孢子密度为0;草本型植物的根系AM侵染率和叶片P含量最高,其中丝叶薹草(Carex capilliformis)的叶片P含量和根系AM侵染率最高,但叶片N含量最低。【结论】喀斯特生境中不同功能型植物叶片氮磷含量及氮转移量存在差异,不同植物的根系AM侵染率与根际土壤孢子密度、叶片P含量有明显的正相关关系,叶片δ15 N值与叶片N含量、根际土壤孢子密度有明显的正相关关系。     

喀斯特自然土壤中AM真菌对先锋植物根系的影响

【目的】研究丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌在喀斯特自然土壤条件下对喀斯特先锋草本植物根系的影响。【方法】通过自然土接种AM真菌(N)、灭菌土接种AM真菌(M)及灭菌土壤对照(S)共3种土壤处理,种植喀斯特先锋植物狗尾草(Setaria viridis)、荩草(Arthraxon hispidus)、鬼针草(Bidens pilosa)及狼杷草(Bidens tripartita),并测定它们的根系生物量、根长、根表面积、根体积、根平均直径、根尖数及根分枝数。【结果】荩草、鬼针草及狼杷草在N处理及M处理下具有较高的菌根侵染率,狗尾草的菌根侵染率较低。与S处理相比,M处理下AM真菌明显提高了荩草、鬼针草及狼杷草的根系生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、根分枝数及组织密度,降低了根平均直径、比根长、比根面积及比根体积;与M处理相比,N处理明显降低了荩草、鬼针草及狼杷草的根系生物量、根长、根表面积、根体积、根尖数、根分枝数及组织密度,提高了比根长、比根面积及比根体积,但对根平均直径无明显影响。【结论】荩草、鬼针草及狼杷草具有较高菌根侵染率,能与AM真菌共生获得更加发达的根系,而自然土壤削弱了AM真菌对荩草、鬼针草及狼杷草根系生长的促进作用。     

基于CCA排序的霍山森林植物功能型划分

采用群落生态学的调查方法,在霍山七里峪设置80个样方并采集土壤样品.通过计算重要值和测定土壤理化性质(pH值、含水量、有机质含量、N、P、K含量),建立样方×物种矩阵和样方×环境矩阵,用CCA排序划分植物功能型.结果表明,随着海拔等环境因子的变化,可以将七里峪天然次生林划分为:F1山核桃Carya cathayensi...     

岩性与植被类型对喀斯特土壤AM真菌群落的影响

运用巢式PCR和高通量测序技术,检测不同岩性和植被类型条件下喀斯特土壤丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌群落结构的变化,揭示不同岩性和植被类型条件下土壤中AM真菌群落结构的影响因子。高通量测序共获得185个操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),这些OTU可划分为7科9属,其中球囊霉属Glomus为研究区内的优势属。单因素方差和独立样本t检验分析表明,在不同岩性和植被类型条件下,土壤理化性质、AM真菌优势属均存在显著性差异。双因素方差分析结果表明,岩性和植被类型及两者的交互作用对AM真菌多样性及群落存在显著性影响。主坐标分析结果显示,在植被恢复阶段不同岩性条件下,AM真菌群落结构存在显著性差异。冗余分析表明,土壤的全磷、全钾、速效磷、砂粒含量、交换性镁离子影响AM真菌群落组成结构。综上可见,岩性和植被改变了土壤的全磷、全钾、速效磷、砂粒含量、交换性镁离子,并因此影响了土壤AM真菌的群落结构。     

用分子探针探测两种AM真菌在同一宿主植物根内的侵染

两种AM菌根真菌(G．intraradices和G．mosseae)混合接种于同一宿主植物紫云英中，通过Trypan blue染色检测了AM真菌在紫云英根中的存在，并通过nested PCR和特异性的分子探针，探测了Gintraradices和G．mosseae对紫云英同一根段的侵染。     

丛枝菌根对植物叶片δ15N含量影响的数据挖掘分析

为明确丛枝菌根(AM)对植物叶片稳定氮同位素(δ¹⁵N)含量的影响,探索丛枝菌根在调控植物应对全球变化方面的重要功能,通过数据挖掘,建立了AM植物和非AM(non-AM)植物叶片δ¹⁵N含量数据库,探究了AM对植物叶片δ¹⁵N含量的影响。结果表明：AM植物叶片δ¹⁵N含量为0.86‰,显著高于non-AM植物叶片的0.50‰。丛枝菌根针对不同植物功能群而言,将植物的AM状况与植物的固氮状况和生长周期结合作为影响因素时,AM都显著影响着植物叶片的δ¹⁵N含量。虽然AM没有显著提高固氮植物叶片δ¹⁵N含量,但却把非固氮植物叶片δ¹⁵N的含量从0.58‰提高到了0.99‰。AM使多年生植物叶片δ¹⁵N含量的增加最显著,从0.49‰增加到了0.82‰。可见,丛枝菌根作为与植物长期共生进化的最广泛共生体,对植物叶片δ¹⁵N含量有不同程度的影响。     

丛枝菌根真菌对植物营养代谢与生长影响的研究进展

综述了国内外有关丛枝菌根(AM)真菌对于改善植株水分代谢与碳素营养,促进植株对N,P等矿质营养吸收及其运转途径与机制的研究进展,提出了AM真菌研究中存在的问题,以期今后加强对AM真菌的深入研究,进而提高植物对矿质元素的吸收转运效率,增强植株的代谢能力.可以预见,AM真菌作为一种经济而有效的生物肥料,将广泛应用于农业生产与生态农业中,带来不可估量的经济效益和生态效益.     

非根际土壤中丛枝菌根网和碳酸钙互作对香樟幼苗氮磷养分的影响

为考察非根际土壤中丛枝菌根网(后简称菌根网)和碳酸钙互作对香樟(Cinnamomum camphora)幼苗氮磷养分的影响,模拟构建了植物根际和非根际隔室装置,采用尼龙网隔离实现根际与非根际隔室菌根网互联,在根际隔室中种植香樟幼苗并接种丛枝菌根真菌,在非根际隔室施加或未施加外源碳酸钙,培养期结束后测定植物生物量和氮、磷含量。结果显示：菌根网对香樟幼苗植株生物量,氮、磷摄取量及氮磷比有明显影响;施加碳酸钙明对幼苗植株氮含量、氮摄取量及氮磷比有明显的影响;在施加碳酸钙后菌根网明显提升了幼苗植株生物量,氮含量及氮、磷摄取量,叶片氮、磷摄取量和根的氮磷比;在菌根网存在时施加碳酸钙可明显提高植株氮含量、根和叶的氮摄取量以及根的氮磷比;菌根网与碳酸钙的交互作用明显影响了幼苗植株氮含量,氮、磷摄取量和氮磷比,但对幼苗植株生物量无明显影响。研究结果提示非根际喀斯特土壤中互联菌根网和碳酸钙相互作用能够促进植物对氮磷养分的吸收利用。     

花江喀斯特峡谷适生植物的抗旱特征I:顶坛花椒根系与土壤环境

以15株顶坛花椒作样本进行研究,对其根系的根深、根幅、根的直径、侧根的分布范围、叶重、吸收根的密度及重量等进行实地数据采集,从中得出喀斯特石漠化区顶坛花椒根系的生长特征.表明顶坛花椒根系界于散生根型与水平根型之间,根系水平分布远大于垂直分布,反映了根系的发达性及浅根性的特点.根系主要分布在0～35cm的土层中,吸收根一般分布0～30cm范围内.土壤环境决定了根系的生长分布特征,土壤容重、土壤水分与根系分布显著相关(P＜0.05);垂直方向上,所调查样株根系集中分布于有机质高的土壤上层;水平方向,各根系分布与土壤养分多寡没有明显关系,而更多受制于小地形条件.     

花江喀斯特峡谷适生植物的抗旱特征 Ⅰ:顶坛花椒根系与土壤环境

以15株顶坛花椒作样本进行研究,对其根系的根深、根幅、根的直径、侧根的分布范围、叶重、吸收根的密度及重量等进行实地数据采集,从中得出喀斯特石漠化区顶坛花椒根系的生长特征。表明顶坛花椒根系界于散生根型与水平根型之间,根系水平分布远大于垂直分布,反映了根系的发达性及浅根性的特点。根系主要分布在0~35 cm的土层中,吸收根一般分布0~30 cm范围内。土壤环境决定了根系的生长分布特征,土壤容重、土壤水分与根系分布显著相关(P<0.05);垂直方向上,所调查样株根系集中分布于有机质高的土壤上层;水平方向,各根系分布与土壤养分多寡没有明显关系,而更多受制于小地形条件。