陕西榆林沙生克隆植物AM真菌生态分布研究

论文摘要

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真菌在植物根际形成庞大菌丝网络系统,能够提高土壤团聚体的稳定性,固定沙丘,改善土壤理化性状。本研究把陕西榆林沙地克隆植物与AM真菌共生关系作为切入点,在2005年5月、2006年5月、8月和10月分别从陕西榆林沙生植物园样地油蒿(Artemisia ordosica)、羊柴(Hedysarum mongonicum)、沙鞭(Psammochoa villosa)根围分0～10 cm,10～20 cm,20～30 cm,30～40 cm和40～50 cm 5个土层采集土壤样品,首次系统研究了该地区荒漠环境中克隆植物根围AM真菌多样性、时空分异规律、克隆植物生长对AM真菌多样性和菌根形成的影响。取得的主要研究结果如下：(1)本试验共分离出AM真菌4属26种,其中球囊霉属(Glomus)14种,无梗囊霉属(Acaulospora)9种,硬囊霉属(Sclerocystis)1种,盾巨孢囊霉属(Scutellospore)2种；已鉴定19种,尚有7个未定种。不同属种AM真菌生态分布不同,在所调查的样地中球囊霉属Glomus种类最多,无梗囊霉属Acaulospora种类次之,盾巨孢囊霉属Scutellospora种类较少,硬囊霉属Sclerocystis只有1种。(2)同属种AM真菌生态分布不同,瑞士无梗囊霉A. rehmii、细凹无梗囊霉A. scrobiculata、双网无梗囊霉A. bireticulata、卷曲球囊霉G convolutum、粘屑球囊霉G. spurcum具有广泛的宿主适应性,在大部分宿主植物中有较高频率出现。(3)克隆植物根围土壤中AM真菌分布具有明显的季节性。春季(5月)孢子密度最高,同时伴有较高的AM真菌定殖率；夏季(8月)孢子密度有所下降,大部分定殖率有所下降；秋季(10月)孢子密度和定殖率最低。(4)油蒿根围分离出4种AM真菌,克隆植物羊柴根围分离出10种AM真菌,克隆植物沙鞭根围分离出14种AM真菌。(5)AM真菌孢子密度和定殖率与土壤因子密切相关。AM真菌孢子密度与土壤速效氮、速效磷、速效钾、有机质呈极显著正相关。AM真菌菌丝定殖率、丛枝定殖率和总定殖率都与土壤速效氮、速效磷和有机质呈显著正相关,泡囊定殖率只与土壤速效氮呈极显著正相关。(6)克隆植物生长对AM真菌孢子密度有较大影响,而且除泡囊定殖率外不同菌根定殖率在不同月份都有不同程度增加或降低,并对土壤速效氮和速效磷含量有明显提高。(7)首次对3个已鉴定种和1个未定种进行了扫描电镜的描述。本论文研究对了解陕西榆林地区荒漠克隆植物和AM真菌共生关系奠定了基础,成果丰富了荒漠恢复生态学的基础理论,为菌根生物技术在荒漠植被恢复和生态重建中的应用提供了科学依据和种质资源。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 选题背景
• 1.2 AM真菌研究意义
• 1.3 研究样地简介
• 1.3.1 毛乌素沙地
• 1.3.2 陕西榆林沙生植物园
• 1.4 克隆植物
• 1.5 研究目标植物简介
• 1.5.1 油蒿（Artemisia ordosica）
• 1.5.2 羊柴（Hedysarum mongonicum）
• 1.5.3 沙鞭（Psammochoa villosa）
• 第2章 文献综述
• 2.1 丛枝菌根概述
• 2.2 AM真菌的分类
• 2.3 AM真菌系统分类
• 2.3.1 主要的鉴定方法
• 2.3.1.1 形态特征分类
• 2.3.1.2 组织化学分类法
• 2.3.1.3 比较解剖学分类法
• 2.3.1.4 生物化学分类法
• 2.4 生态因子对AM真菌的影响
• 2.4.1 气候因子
• 2.4.2 宿主植物
• 2.4.3 土壤因子
• 2.4.4 光照
• 2.4.5 季节
• 2.6 丛枝菌根在生态系统中的作用
• 第3章 克隆植物根围AM真菌种质资源
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 样品采集
• 3.2 AM真菌孢子分离和鉴定
• 3.3 AM真菌的鉴定
• 3.4 AM真菌种质资源
• 3.5 结果与分析
• 3.5.1 已鉴定种的描述
• 3.5.2 部分种的电镜描述
• 3.6 讨论
• 第4章 克隆植物根围AM真菌的时空分布
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 样品采集
• 4.1.2 菌根侵染率测定
• 4.1.3 土壤理化性质测定
• 4.1.4 数据分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 非克隆植物根围AM真菌和土壤因子时空分布
• 4.2.2 克隆植物根围AM真菌和土壤因子时空分布
• 4.2.3 AM真菌与土壤因子间的相关性分析
• 4.3 讨论
• 第5章 克隆植物生长对AM真菌的影响
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 样方的选择标记
• 5.1.2 样品采集
• 5.1.3 样品测定
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 克隆植物入侵对土壤理因子的影响
• 5.2.2 克隆植物入侵对AM真菌的影响
• 5.3 讨论
• 第6章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况