全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 渊杂匀耘晕郧栽粤陨 载哉耘月粤韵冤
摇 摇 第 猿猿卷 第 员员期摇 摇 圆园员猿年 远月摇 渊半月刊冤
目摇 摇 次
前沿理论与学科综述
新一代 蕴葬灶凿泽葬贼系列卫星院蕴葬灶凿泽葬贼 愿 遥感影像新增特征及其生态环境意义 徐涵秋袁唐摇 菲 渊猿圆源怨冤噎噎噎噎
两种自然保护区设计方法要要要数学建模和计算机模拟 王宜成 渊猿圆缘愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
家域研究进展 张晋东袁灾葬灶藻泽泽葬 匀哉蕴蕴袁欧阳志云 渊猿圆远怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
浅水湖泊生态系统稳态转换的阈值判定方法 李玉照袁刘摇 永袁赵摇 磊袁等 渊猿圆愿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
辐射传输模型多尺度反演植被理化参数研究进展 肖艳芳袁周德民袁赵文吉 渊猿圆怨员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
微囊藻毒素对陆生植物的污染途径及累积研究进展 靳红梅袁常志州 渊猿圆怨愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
个体与基础生态
年龄尧性别及季节因素对千岛湖岛屿社鼠最大活动距离的影响 叶摇 彬袁沈良良袁鲍毅新袁等 渊猿猿员员冤噎噎噎噎
寄主大小及寄生顺序对蝇蛹佣小蜂寄生策略的影响 詹月平袁周摇 敏袁贺摇 张袁等 渊猿猿员愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
两种苹果砧木根系水力结构及其 孕灾曲线水分参数对干旱胁迫的响应
张林森袁张海亭袁胡景江袁等 渊猿猿圆源冤
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
三种根系分泌脂肪酸对花生生长和土壤酶活性的影响 刘摇 苹袁赵海军袁仲子文袁等 渊猿猿猿圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎
种群尧群落和生态系统
象山港春季网采浮游植物的分布特征及其影响因素 江志兵袁朱旭宇袁高摇 瑜袁等 渊猿猿源园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎
洞头海域网采浮游植物的月际变化 朱旭宇袁黄摇 伟袁曾江宁袁等 渊猿猿缘员冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
狗牙根与牛鞭草在三峡库区消落带水淹结束后的抗氧化酶活力 李兆佳袁熊高明袁邓龙强袁等 渊猿猿远圆冤噎噎噎噎
三亚岩相潮间带底栖海藻群落结构及其季节变化 陈自强袁寿摇 鹿袁廖一波袁等 渊猿猿苑园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
长期围封对不同放牧强度下草地植物和 粤酝真菌群落恢复的影响 周文萍袁向摇 丹袁胡亚军袁等 渊猿猿愿猿冤噎噎噎
北京松山自然保护区森林群落物种多样性及其神经网络预测 苏日古嘎袁张金屯袁王永霞 渊猿猿怨源冤噎噎噎噎噎
藏北高寒草地生态补偿机制与方案 刘兴元袁龙瑞军 渊猿源园源冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
辽东山区次生林生态系统不同林型树干茎流的理化性质 徐天乐袁朱教君袁于立忠袁等 渊猿源员缘冤噎噎噎噎噎噎噎
施氮对亚热带樟树林土壤呼吸的影响 郑摇 威袁闫文德袁王光军袁等 渊猿源圆缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
人工高效经营雷竹林 悦韵圆 通量估算及季节变化特征 陈云飞袁江摇 洪袁周国模袁等 渊猿源猿源冤噎噎噎噎噎噎噎噎
新疆典型荒漠区单食性天花吉丁虫磷元素含量对环境的响应 王摇 晶袁 吕昭智袁宋摇 菁 渊猿源源缘冤噎噎噎噎噎噎
双斑长跗萤叶甲越冬卵在玉米田的空间分布型 张摇 聪袁葛摇 星袁赵摇 磊袁等 渊猿源缘圆冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
舟山群岛四个养殖獐种群遗传多样性和遗传结构 林杰君袁鲍毅新袁刘摇 军袁等 渊猿源远园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
景观尧区域和全球生态
乡镇尺度金塔绿洲时空格局变化 巩摇 杰袁谢余初袁孙摇 朋袁等 渊猿源苑园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
合并与不合并院两个相似性聚类分析方法比较 刘新涛袁刘晓光袁申摇 琪袁等 渊猿源愿园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
资源与产业生态
基于投入产出表的中国水足迹走势分析 王艳阳袁王会肖袁张摇 昕 渊猿源愿愿冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
基于 酝砸陨悦耘杂模型的气候融资模拟分析 朱潜挺袁吴摇 静袁王摇 铮 渊猿源怨怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
黄东海陆架区沉积物中磷的形态分布及生物可利用性 张小勇袁杨摇 茜袁孙摇 耀袁等 渊猿缘园怨冤噎噎噎噎噎噎噎噎
鄱阳湖采砂南移扩大影响范围要要要多源遥感的证据 崔丽娟袁翟彦放袁邬国锋 渊猿缘圆园冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
温度尧盐度及其互作效应对吉富罗非鱼血清 陨郧云鄄陨与生长的影响 强摇 俊袁杨摇 弘袁王摇 辉袁等 渊猿缘圆远冤噎噎噎
城乡与社会生态
福建省城镇鄄交通系统的景观分隔效应 张天海袁罗摇 涛袁邱全毅袁等 渊猿缘猿远冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
研究简报
青藏高原高寒草原区工程迹地面积对其恢复植物群落特征的影响 毛摇 亮袁周摇 杰袁郭正刚 渊猿缘源苑冤噎噎噎噎
黄土山地苹果树树体不同方位液流速率分析 孟秦倩袁王摇 健袁张青峰袁等 渊猿缘缘缘冤噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎噎
期刊基本参数院悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝鄢员怨愿员鄢皂鄢员远鄢猿员源鄢扎澡鄢孕鄢 预 怨园郾 园园鄢员缘员园鄢猿猿鄢圆园员猿鄄园远
室室室室室室室室室室室室室室
封面图说院 清晨的天山马鹿群要要要家域是动物行为学和保护生物学的重要概念之一袁它在动物对资源环境的适应与选择袁种群
密度及社会关系等生态学过程研究中有着重要的作用遥 马鹿属于北方森林草原型动物袁在选择生境的各种要素中袁
隐蔽条件尧水源和食物的丰富度是最重要的指标遥 野生天山马鹿是中国的特产亚种袁主要分布在北天山深山海拔
员缘园园要猿愿园园皂地带的森林草原中袁在高山至谷地之间不同高度的坡面上袁马鹿按季节尧昼夜变化的不同进行采食遥
彩图及图说提供院 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 耘鄄皂葬蚤造院 糟蚤贼藻泽援 糟澡藻灶躁憎岳 员远猿援 糟燥皂
第 33 卷第 11 期
2013 年 6 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 33,No. 11
Jun. ,2013
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向性项目(KZCX2鄄YW鄄BR鄄17);国家自然科学基金面上项目(41071178);城市与区域生态国家重点
实验室自主方向项目(SKLURE2008鄄1鄄03)
收稿日期:2012鄄04鄄02; 摇 摇 修订日期:2013鄄04鄄12
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: bdchen@ rcees. ac. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201204020460
周文萍,向丹,胡亚军,李志芳,陈保冬.长期围封对不同放牧强度下草地植物和 AM真菌群落恢复的影响.生态学报,2013,33(11):3383鄄3393.
Zhou W P, Xiang D, Hu Y J, Li Z F, Chen B D. Influences of long鄄term enclosure on the restoration of plant and AM fungal communities on grassland
under different grazing intensities. Acta Ecologica Sinica,2013,33(11):3383鄄3393.
长期围封对不同放牧强度下草地植物和
AM真菌群落恢复的影响
周文萍1, 2,向摇 丹2,胡亚军2,李志芳1,陈保冬2,*
(1. 中国农业大学农学与生物技术学院, 北京摇 100193; 2.中国科学院生态环境研究中心, 北京摇 100085)
摘要:为探明人为干扰对草地生态系统生态恢复的影响,以不同放牧强度试验草地为研究对象,调查了围封 14a 后草地植物群
落的多样性,并应用第二代高通量测序技术 454 测序法分析了植物根际土壤中 AM 真菌的群落结构。 研究结果显示,14a 围封
保育使得不同放牧强度小区与长期封育小区植被盖度及植物多样性指数基本恢复至同一水平。 土壤速效磷含量在重度放牧小
区最低(1. 00 mg / kg),轻度放牧区最高(2. 25 mg / kg),其它土壤理化性质指标在不同小区之间没有显著差异。 通过分子鉴定发
现所有土壤样品中 AM 真菌共有 87 个分类单元 ( VT),隶属于 Diversispora、 Otospora、 Scutellospora、 Glomeraceae Glomus、
Rhizophagus、Paraglomus和 Archaeospora 等 7 个属。 对不同放牧强度小区 AM真菌进行多样性分析,结果表明长期封育小区 AM
真菌 Shannon多样性指数和 Pielou均匀度指数最低,且显著低于中度放牧区,而 AM真菌多样性在各放牧小区之间差异不显著。
本研究表明长期围封可以有效促进退化草地植物群落的恢复,而 AM真菌表现出与植物群落恢复的不同步性。 对于草地生态
系统退化及恢复过程中植物和土壤功能微生物类群的协同关系还需要进一步系统深入的研究。
关键词:丛枝菌根真菌;454 测序;放牧强度;封育;生态恢复
Influences of long鄄term enclosure on the restoration of plant and AM fungal
communities on grassland under different grazing intensities
ZHOU Wenping1, 2, XIANG Dan2, HU Yajun2, LI Zhifang1, CHEN Baodong2, *
1 College of Agriculture and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
2 Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China
Abstract: Grassland is one of the most important terrestrial ecosystems, however, in recent years, degradation and
desertification of grassland ecosystem becomes more and more serious due to intensive human activities, such as
overgrazing, mowing, and conversion of grassland to cropland. Effective countermeasures, such as pasture enclosure, are
suggested to maintain the grassland productivity and sustainability. Most studies on ecological restoration of degraded
grassland focused on recovery of plant communities, while little information is available as for the parallel succession of
belowground microbial communities, especially for symbiotic microbes associated with plants.
Abuscular mycorrhizal ( AM) fungi are ubiquitous symbionts for higher plants in most natural and agricultural
ecosystems. It has been widely accepted that these symbiotic fungi play important roles in stimulating biodiversity and
productivity of plant communities. To reveal the impacts of grassland enclosure on recovery of the degraded grassland
ecosystem, especially for the recovery of AMF communities, we conducted an investigation based on a long鄄term field
http: / / www. ecologica. cn
experiment where experimental plots under different grazing intensities ( heavily, moderately, slightly grazed and the
ungrazed control) have been enclosed for 14 years. Plant coverage, height and species richness were recorded in situ, while
soil samples were collected for analysis of soil chemo鄄physical properties and AM fungal parameters. As a newly developed
molecular tool, the second鄄generation sequencing technology, 454 pyrosequencing, was applied for predicting AMF
community composition and biodiversity.
The experimental results indicated that, after enclosure for 14 years, the coverage, diversity and evenness index of
plant communities on different experimental plots did not show significant difference; The soil organic matter, available N,
total N and total C contents tended to be higher in lightly and moderately grazed plots compared with heavily grazed plots,
but statistically there were no significant differences among different plots. Available soil P was lowest in the heavily grazed
plots (1. 00 mg / kg), which was significantly lower than that in the lightly grazed plots ( 2. 25 mg / kg) . The 454
pyrosequencing of AM fungi from all soil samples yielded a total of 59,382 Glomeromycota sequences, assigned to 87 virtual
taxa (VT) in the MaarjAM database, belonging to 7 genera, namely Diversispora, Otospora, Scutellospora, Glomeraceae
Glomus, Rhizophagus, Paraglomus and Archaeospora. Similar to previous reports, Glomus was the dominant genera on the
grassland, as 83郾 9% of the 87 VTs belonged to Glomeraceae Glomus; while only 13 sequences (1 VT) were identified as
Archaeospora, which was undoubtedly the rarest genus in the research area. In contrast with plant communities, the AM
fungal communities had not equally recovered in different experimental plots. Although there were common VTs for all
plots, but each plot clearly exhibited some specific VTs, and most specific VTs were recorded in CK plot. Furthermore, the
diversity index and evenness index were lowest in CK plot, lower than any other plots, and significantly lower than that in
the moderately grazed plot.
This investigation suggested that grassland enclosure after overgrazing is essentially important for the recovery of plant
communities, soil chemo鄄physical properties and also soil microbial communities. However, recovery of AM fungal
communities was out of synch with plant communities. Further research is still necessary to reveal the interactions between
plant and functional soil microbial communities during the ecological restoration of degraded grassland.
Key Words: arbuscular mycorrhizal fungi; 454 pyrosequencing; grazing intensity; grassland enclosure; ecological
restoration摇
草地生态系统是陆地上最重要、分布最广的生态类型之一。 在我国,草地面积占国土面积的 41. 7% ,约 4
亿 hm2[1]。 20 世纪以来,环境变化和人类活动干扰导致草地退化日益严重。 在华北地区,退化草地面积超过
草地总面积的 2 / 3[2]。 不合理放牧是导致草地退化的一个重要原因[3鄄4],放牧行为直接影响到草地生物量及
物种多样性,间接改变草地生态系统物质与能量的分配模式,最终引起生态系统内部生物群落结构和功能的
变化[5]。 不同放牧强度干扰对草地生态系统会产生不同的影响,多数研究表明过度放牧导致草地生态系统
植被盖度和生物量下降、群落结构趋于简化,土壤容重、含水量、有机质以及氮、磷、钾等营养元素含量降
低[6],而中度放牧可能降低具有竞争能力的优势物种的多度,增加亚优势物种的多度,间接增加土壤种子库
的物种多样性,提高植物物种多样性和丰富度指数[7]。 在我国,牧区缺乏统一、规范的管理,过度放牧情况严
重,很多草地由于过度放牧严重退化。 作为一种人工保护退化草地自然恢复的措施,围封可以有效恢复植物
群落的结构和生产力,增加土壤有机质、氮、磷等养分含量[8鄄9]。 此外,也有研究发现,封育草地由于所受外界
干扰较少,少数优势物种会迅速占据生态位而导致物种多样性指数较低[4]。 放牧强度与草地生物多样性响
应机制一直是草地生态学的一个研究热点。
丛枝菌根(AM)真菌是一种广泛分布,可与大部分陆生高等植物共生的一类土壤真菌[10]。 AM真菌侵染
植物根系建成共生体系,宿主植物为菌根真菌提供能量物质,而作为回报 AM 真菌则帮助宿主植物吸收各种
矿质养分,并增强植物的抗逆性。 研究表明,菌根真菌的多样性影响到生态系统的物种多样性,AM 真菌群落
4833 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
的变化会导致植物群落组成的改变[11鄄13]。 在草地生态系统中,AM 真菌是不可忽视的组成部分,对于退化草
原的生态恢复具有潜在的重要作用[14]。
以往有关草地生态恢复的研究多侧重于考察植被演替[15鄄16],而忽略了地下功能微生物群落的变化。 事
实上,生态系统是由地上和地下两个部分组成的一个有机整体[17],通过很多直接或间接的相互作用将这两部
分紧密联系在一起。 地下生态系统是土壤生物群落及其生存环境共同组成的动态平衡系统[18],结构上包含
土壤基质、地下水循环系统及土壤生物系统,研究内容侧重于土壤生物与环境间的相互作用机制。 土壤生态
系统可以提供必要的水循环、生物化学循环和能量流,拥有丰富的、可以维持生态系统功能的生物多样性,并
且能汇集土壤中的根系、矿质营养及枯枝落叶形成巨大的碳汇和养分库[19]。 显而易见,生态系统的恢复不只
是地上部植被的恢复,客观上还应包括地下部分土壤肥力和功能微生物类群的恢复。 研究表明,植被恢复情
况可以直接影响土壤微生物群落的恢复过程[20],而土壤微生物群落也能直接驱动植物群落的改变[21]。 认识
草地恢复过程中植物和土壤关键功能微生物类群的协同演替规律,可为科学评价草地生态恢复效果及探索有
效生态恢复途径提供理论依据。
本研究以不同放牧强度试验草地为研究对象,调查了围封 14a 后草地植物群落多样性,并应用第二代高
通量测序技术 454 测序法分析了植物根际土壤中 AM真菌群落的组成情况,探讨退化草地生态恢复过程中植
物群落及其共生 AM真菌的协同演替规律,期望为草地生态系统的恢复与重建提供理论依据。
1摇 调查样地与研究方法
1. 1摇 样地与样品采集
1. 1. 1摇 研究区域自然概况
研究区域位于内蒙古科尔沁沙地中国科学院奈曼沙漠化研究站附近(42毅56忆N,120毅42忆E),海拔 358 m,
具有明显的温带大陆性半干旱气候特点。 年平均气温 6. 0—6. 5益,年平均降水量 366 mm,降水主要集中在
6—8月,年均蒸发量 1972. 8 mm。
1. 1. 2摇 样地设置
调查样地原为自由放牧的天然沙质草地,面积约 60,000 m2,于 1992 年刺线围封,在围封区布置梯度放牧
强度试验。 试验设 4 个处理:重牧区(HG,6 只羊 / hm2)、中牧区(MG,4 只羊 / hm2)、轻牧区(LG,2 只羊 / hm2)
及封育区(CK,不放牧)。 各小区面积相等,为 75 m伊200 m。 每年的放牧时间从 6 月 1 日开始,9 月 20 日结
束。 梯度放牧强度试验于 1996 年结束,此后围封进行生态系统自然恢复。 本试验以封育区为对照,研究梯度
放牧强度处理后长期封育对地上植被和 AM真菌群落恢复的影响。
1. 1. 3摇 样品采集
试验样品采集于 2010 年 8 月,采样时间距离试验区围封已经 14a。 取样时在每个试验小区的两端和中间
各选择一块样地,样地面积 10 m伊10 m,在样地四个边角及中心各取一个 1 m伊1 m的样方,按照方精云等[22]
的草本层植物群落清查方法对各小区植被组成、盖度、密度、高度等进行调查统计,并取 0—30 cm土层土壤及
植物根样。 每个样地内的土壤过 2 mm筛后混匀,取 200 g 样品装袋,植物根系样品也混匀后装袋,暂放低温
保温箱带回实验室,保存于-80益冰箱待用。 其余土壤样品装袋后带回实验室自然风干,进行理化性质分析。
1. 2摇 样品分析
1. 2. 1摇 土壤理化性质测定
土壤有机质采用重铬酸钾氧化法[23],土壤 pH 值用电位法,土壤速效 N 用碱解扩散法,土壤速效磷用碳
酸氢钠浸提鄄钼锑抗比色法[24]。 土壤全 N 和全 C 由元素分析仪(Vario EL芋, Elementar company, German)
测定[25]。
1. 2. 2摇 菌根侵染率测定
采用根段染色鄄镜检法[26],从采集的根样中挑出细根剪成 1 cm 根段,用 10% KOH 透明、2% HCl 酸化、
0郾 05%台盼蓝(Trypan Blue)染色鄄乳酸甘油脱色。 将 30 条经染色的根段置于载玻片上在显微镜下逐一观测
5833摇 11 期 摇 摇 摇 周文萍摇 等:长期围封对不同放牧强度下草地植物和 AM真菌群落恢复的影响 摇
http: / / www. ecologica. cn
丛枝、泡囊和菌丝着生状况,计算菌根侵染率。
1. 2. 3摇 菌丝密度测定
台盼蓝染色鄄镜检法[27],取 5 g过 2 mm筛土壤样品放入带盖塑料瓶中,加入 100 mL 水和 12 mL3. 7%六
偏磷酸钠溶液,剧烈振荡 30 s,静置 2. 5 min后过 0. 05 mm筛,收集筛上过滤物于搅拌器中搅拌 20 s,静置 10
s,吸取 5 mL滤液抽滤(滤膜孔径 0. 22 滋m),台盼蓝染色制片,显微镜下观测,计算菌丝密度。
1. 2. 4摇 AM真菌分子鉴定
采用 454 焦磷酸测序法对 AM真菌进行多样性鉴定。 该测序方法对各样品片段高通量平行测序,稀有物
种的序列也不会丢失。 454 焦磷酸测序有其固定的测序引物,为了保证多个样品测序同时进行,需要在样品
引物的一端添加识别序列 bar鄄code[28]。 本试验采用巢式 PCR,即需要在第二对引物上添加 bar鄄code,添加完
bar鄄code的前引物序列为:5忆鄄 CGTATCGCCTCCCTCGCGCCATCAG (NNNNNNN) TGGAGGG CAGTCTGT C鄄3忆;
后引物序列为 5忆鄄 CTATGCGCCTTGCCAGCCCGCTCAG GTTTCCCGTAAGGCGCC GAA鄄3忆。 其中,带下划线部分
是测序引物,括号内为 7bp的 bar鄄code,斜体部分是样品特异性引物 NS31 / AM1。 NS31 / AM1 是近年来最常用
于测定自然土壤 AM真菌群落多样性的引物,其扩增区域位为 SSU rRNA,片段大小约为 550 bp,满足 454 焦
磷酸测序对片段长度的要求。 由于该引物具有一定的偏扩性,不利于无梗囊霉科和类球囊霉科 AM真菌的扩
增[29],为弥补 NS31 / AM1 偏扩带来的误差,选用覆盖度更广的 AML1 / AML2[30]作为第 1 对引物。 该引物能覆
盖除 Archaeospora trappei以外的所有已知 AM真菌。 具体测序步骤如下:
1)DNA提取摇 取 500 mg过 2 mm筛的混匀鲜土,按照 DNA 提取试剂盒说明(Fast DNA spin kit for soil,
Bio 101, La Jolla, Calif. )进行操作,提取的 DNA溶液贮藏于-20益冰箱待用。
2)Nested鄄PCR摇 第 1 次扩增反应体系 25 滋L,包括 2 滋L DNA模板(10—20 ng / 滋L,由土壤 DNA提取液稀
释得到)、0. 3 滋L 25 滋mol / L引物(前后引物各 0. 3 滋L)、2. 5 滋L 10伊Ex Taq Buffer、2 滋L 2. 5 mmol / L dNTP 混
合液(各碱基浓度均为 2. 5 mmol / L)、0. 3 滋L 25 滋mol / L BSA、0. 5 滋L 5 U / 滋L Ex Taq,以及 17. 1 滋L dd H2O。
反应程序为:94益变性 5 min;94益 30 s,58益 45 s,72益 1 min,循环 35 次;最后 72益延伸 10 min。 PCR产物用
1% 琼脂糖凝胶电泳检测。 第 1 次扩增产物稀释十倍作为第 2 次扩增反应的模板,第 2 次扩增体系为 50 滋L,
包括 2 滋L DNA模板(10—20 ng / 滋L,由第 1 次扩增产物稀释得到)、0. 6 滋L 25 滋mol / L 引物(前后引物各 25
滋mol / L)、5. 0 滋L 10伊Ex Taq Buffer、4. 0 滋L 2. 5 mmol / L dNTP 混合液(各碱基浓度均为 2. 5 mmol / L)、0. 6 滋L
5 U / 滋L Ex Taq,以及 37. 2 滋L dd H2O。 反应程序与结果鉴定方法与第 1 次扩增相同。
3)纯化摇 按照纯化试剂盒(QIAEX 域 Gel Extraction Kit,QIAGEN Sciences, Maryland)操作说明对第 2 次
扩增产物进行纯化,纯化产物由 NanoDrop 1000 测定浓度。 各样品纯化后 DNA等量(每个样品 DNA含量 150
ng)混合,混合液送上海人类基因组研究中心进行 454 焦磷酸测序。
4)测序结果分析摇 454 测序得到的序列满足以下 3 个条件的用作进一步分析:1)包含正确的 bar鄄code;
2)有正确的 NS31 引物序列;3)片段总长超过 160 bp(不包括测序引物及 bar鄄code)。 进一步分析需要用到
MaarjAM数据库[31],该数据库包含所有已报道的球囊菌门(Glomeromycota)真菌 SSU rRNA 序列,以相似度
逸90%和片段长度不少于 query序列 10 bp为条件与该数据库比对筛选出属于球囊菌门真菌的序列。 筛选出
的序列以相似度逸97%及片段长度不小于 query序列 10 bp 为条件进一步与 MaarjAM 数据库比对,相同序列
比对结果即为同一虚拟分类单元(Virtual taxa,VT)。 VT是 MaarjAM数据库中用以区别不同 AM 真菌序列的
新的分类方法。 与以往形态学鉴定不同,MaarjAM 数据库中 AM 真菌不以种作为最基本分类单位,而是用不
同的 VT 加以区分。 获得 VT 分类后,用 MOTHUR[32]软件(Version 1. 23. 1)及其在线平台( http: / / www.
mothur. org)分析 AM真菌群落 Shannon鄄Wiener 指数,并对不同处理群落结构差异进行显著性分析。 AM真菌
Margalef丰富度指数及 Pielou均匀度指数计算方法与植物丰富度指数及均匀度指数计算方法相同。
1. 3摇 数据处理
1. 3. 1摇 物种多样性采用 Shannon鄄Winer 指数(H)表示。
摇 摇 植物物种多样性指数计算公式
6833 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
H =- 移P i 伊 lnP i,P i = Ni / N
式中,ni 为物种 i的个体数,n为群落中所有物种个体数之和;
1. 3. 2摇 物种丰富度采用 Margalef 指数(Ma)表示。
Ma = (S - 1) / lnN
式中,S为物种数目,N为群落中所有物种个体总数;计算 AM真菌物种丰富度时,S为 VT数目,N为群落中所
有 VT个体总数。
AM真菌 Chao鄄1 index[33]通过 MOTHUR软件及其在线平台计算得到,该指数为 AM 真菌 VT 期望值,即
AM真菌群落的理论物种丰富度。
1. 3. 3摇 物种均匀度采用 Pielou 均匀度指数(E)表示。
E=HlnS
式中,H为 Shannon鄄Wiener指数。 计算植物物种均匀度时,S 为物种数目;计算 AM 真菌物种均匀度时,S 为
VT数目。
1. 4摇 统计分析
采用 aRarefactWin软件(Version 1. 3)对 AM 真菌进行 Rarefaction 分析,检测 454 测序序列数的充分性。
采用 R软件(Version 1. 0)下的 Heatmap builder程序对 454 测序得到的序列进行处理制作成热图,分析群落中
不同物种的丰度。
所有试验数据采用 Microsoft Excel进行均值和标准差计算并作图,采用 SPSS 统计分析软件(SPSS 17. 0)
对数据进行单因素方差分析,采用邓肯新复极差法(SSR)多重比较检验处理之间的差异显著性。
2摇 结果与分析
2. 1摇 土壤理化性质
不同试验处理小区土壤理化性质见表 1。 由于研究区为沙质草地,各处理小区土壤有机质及矿质养分含
量均不高。 速效 N最高为 19. 60 mg / kg,速效 P 最高为 2. 25 mg / kg。 重牧区速效 P 含量仅 1. 00 mg / kg,显著
低于中牧区和轻牧区。 其余土壤理化性质指标在各处理之间差异均不显著。
表 1摇 不同试验小区土壤基本理化性质
Table 1摇 The chemo鄄physical properties of soils from different experimental plots
处理
Treatments
有机质
Organic matter
/ (mg / kg)
速效 P
Available P
/ (mg / kg)
速效 N
Available
N / (mg / kg)
全 N
Total N
/ %
全 C
Total C
/ %
pH
重牧区 Heavily grazed HG 4. 75依2. 04a 1. 00依0. 21a 15. 87依3. 45a 0. 03依0. 01a 0. 32依0. 15a 8. 50依0. 03a
中牧区 Moderately grazed MG 6. 89依0. 85a 2. 24依0. 66b 19. 48依2. 72a 0. 04依0. 00a 0. 43依0. 04a 8. 39依0. 06a
轻牧区 Lightly grazed LG 6. 80依1. 54a 2. 25依0. 62b 19. 60依7. 23a 0. 04依0. 00a 0. 39依0. 04a 8. 24依0. 19a
封育区 Control, ungrazed CK 6. 16依0. 72a 1. 46依0. 47ab 17. 15依1. 53a 0. 04依0. 00a 0. 39依0. 04a 8. 41依0. 08a
摇 摇 表中数据为均值依标准差(n=3); 同列数值后标注不同字母表示经 SSR检验处理间有显著差异(P < 0. 05),相同字母的数据列表示方差分
析结果显示试验处理对该观测指标影响不显著
2. 2摇 植物多样性
各试验处理小区单位面积物种数、植物多样性指数、丰富度指数以及均匀度指数均无显著差异(表 2)。
2. 3摇 AM真菌多样性
2. 3. 1摇 菌根侵染率和根外菌丝密度
菌根侵染率在不同处理之间无显著差异(表 3)。 重牧区根外菌丝密度最低,为 2. 41 m / g土,显著低于轻
牧区(3. 58 m / g 土),但和其它各小区差异不显著。
7833摇 11 期 摇 摇 摇 周文萍摇 等:长期围封对不同放牧强度下草地植物和 AM真菌群落恢复的影响 摇
http: / / www. ecologica. cn
表 2摇 不同试验小区植物多样性和丰富度指数
Table 2摇 Plant diversity and species richness in different experimental plots
处理
Treatments
单位面积物种数
Species per m2
Shannon多样性指数
Shannon鄄Wiener index
Margalef丰富度指数
Margalef index
Pielou均匀度指数
Pielou index
重牧区 HG 9. 7依1. 2a 1. 66依0. 25a 1. 24依0. 12a 0. 73依0. 08a
中牧区 MG 9. 0依2. 0a 1. 30依0. 31a 1. 18依0. 32a 0. 60依0. 16a
轻牧区 LG 9. 0依1. 7a 1. 40依0. 39a 1. 22依0. 30a 0. 65依0. 22a
封育区 CK 10. 7依2. 1a 1. 51依0. 28a 1. 46依0. 36a 0. 64依0. 08a
表 3摇 不同试验小区菌根侵染率和根外菌丝密度
Table 3摇 Infection percentage and hyphal length density of AM fungi
处理
Treatments
菌根侵染率
Mycorrhizal colonization rate / %
菌丝密度
Hyphal length density / (m / g soil)
重牧区 HG 51. 3依7. 5a 2. 41依0. 10a
中牧区 MG 37. 1依16. 0a 2. 97依0. 69ab
轻牧区 LG 44. 7依5. 3a 3. 58依0. 44b
封育区 CK 40. 7依8. 6a 3. 36依0. 65ab
2. 3. 2摇 AM真菌总体构成
通过 454 测序从所有土壤样品共得到 60108 条有效序列,序列长度 160 bp 至 534 bp,平均长度 385 bp。
AM真菌序列数为 59382 条,约占总有效序列的 98. 8% ,各样品菌根真菌序列数不等(1057—9161 条),平均
约 5830 条。 所得 AM真菌序列以 97%相似度与 MaarjAM数据库进行比对,最终得到序列总数为 51509 条,样
品之间序列数差异较大,最多为 8216 条,最少为 974 条。 所有 AM真菌序列归类至 4 目 5 科 7 属 87 VT。 球
囊霉属 AM真菌有效序列数最多,共 50306 条,占总序列数 97. 7% 。 所有球囊霉属序列归为 73 VT,占 VT 总
数 83郾 9% 。 原囊霉属 AM真菌最少,仅有 13 条序列(占总序列数 0. 03% ),1 个 VT(表 4)。
表 4摇 454 测序获得 AM真菌序列数和虚拟分类
Table 4摇 Number of Sequences and VTs of AM fungi from all soil samples by 454 pyrosequencing
目
Order
科
Family
属
Genus
VT数
Number of VT
序列数
Number of sequences
多孢囊霉目 Diversisporales 多孢囊霉科 Diversisporaceae Otospora 1 210
多孢囊霉属 Diversispora 4 209
盾巨孢嚢霉科 Scutellosporaceae 盾巨孢囊霉属 Scutellospora 1 312
球囊霉目 Glomerales 球囊霉科 Glomeraceae 球囊霉属 Glomus 74 50306
Rhizophagus 3 371
类球囊霉目 Paraglomerales 类球囊霉科 Paraglomeraceae 类球囊霉属 Paraglomus 4 88
原囊霉目 Archaeosporales 原囊霉科 Archaeosporales 原囊霉属 Archaeospora 1 13
2. 3. 3摇 物种稀释曲线
由物种稀释曲线可见,当序列数达到 2000 时,AM 真菌 VT 数上升幅度已非常缓慢,除轻牧区序列数为
1633 条外,其余各处理序列数均超过 4000 条达到平台期(图 1),所以本研究 AM真菌多样性结果基本可以反
映取样区 AM真菌群落的真实情况。
2. 3. 4摇 AM真菌多样性指数及均匀度指数
如表 5 所示,中度放牧区 Shannon鄄Wiener 多样性指数和 Pielou 均匀度指数均显著高于封育区,而
Shannon鄄Wiener多样性指数在不同放牧强度小区之间差异不显著,Pielou 均匀度指数在中牧区和重牧区也较
8833 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
图 1摇 不同处理 AM真菌物种稀释曲线
摇 Fig. 1 摇 AMF taxon accumulation curves along the number of
sequences obtained from different experimental plots
高,与封育区相比达到显著差异。 中牧区单位面积物种
数及 Margalef丰富度指数相对较高,但经统计分析与其
它处理无显著性差异。
2. 3. 4摇 Chao鄄1物种丰富度
表 6 给出的是各处理的 AM真菌实测 VT数和经计
算得到的 Chao鄄1物种丰富度(期望物种数)。 由表中数
据可以看出,实测 AM 真菌 VT 数与期望 AM 真菌物种
数趋势一致(极显著正相关,r = 0. 92,P < 0. 01),均为
重牧区最多,轻牧区最少,这从一个方面表明试验方法
的可信度。 对各处理平均序列数进行统计分析,结果表
明,封育区平均序列数最多,约 6342 条,显著高于轻牧
区(1634 条),但与另两个处理之间差异不显著(表 6)。
表 5摇 各处理 AM真菌多样性指数和丰富度指数
Table 5摇 Shannon鄄wiener index and Margalef index in different experimental plots
处理
Treatment
单位面积物种数
Species per Square meter
Shannon鄄Wiener多样性指数
Shannon鄄Wiener index
Margalef丰富度指数
Margalef index
Pielou均匀度指数
Pielou index
重牧区 HG 32. 3依4. 2a 2. 39依0. 26ab 4. 55依0. 61a 0. 69依0. 06b
中牧区 MG 34. 7依1. 2a 2. 67依0. 21b 4. 89依0. 17a 0. 75依0. 05b
轻牧区 LG 32. 3依9. 7a 2. 17依0. 25ab 4. 55依1. 41a 0. 63依0. 02ab
封育区 CK 28. 0依7. 0a 1. 86依0. 43a 3. 92依1. 02a 0. 56依0. 10a
表 6摇 不同处理实测和理论 AM真菌物种数
Table 6摇 Observed and estimated number of species (VT) of AM fungi in different experimental plots
处理
Treatments
平均序列数
Average sequences
实测 AM真菌 VT数
Observed VT of AM fungi
AM真菌 VT期望值
Estimated VT of AM fungi
重牧区 HG 4738依3012ab 46. 7依7. 8a 59. 7依14. 4a
中牧区 MG 4456依2275ab 44. 3依2. 5a 49. 5依3. 6a
轻牧区 LG 1634依991a 36. 3依15. 0a 45. 0依21. 8a
封育区 CK 6342依1605b 43. 7依6. 4a 49. 5依6. 7a
2. 3. 5摇 AM真菌群落结构分析
不同小区共有及特有的 AM真菌 VT如图 2 所示。 所有小区共有的 AM 真菌有 40 个 VT,其余不同小区
间共有的 VT数量不一,以封育区和重牧区共有的 VT数最多(53 个)。 封育区特有的 AM真菌 VT数最多(10
个),而轻牧区最少(2 个)。
图 3 显示各处理小区 AM真菌群落的物种组成及丰度信息。 封育区优势 VT 为 VT00130 及 VT00156,轻
牧区优势 VT为 VT00130 及 VT00214,中牧区优势 VT为 VT00214 及 VT00295,重牧区物种丰度较高的 VT较
多,有 VT00063、VT00130 及 VT00156 等。 各小区优势 VT 分布相对较集中,且处理之间存在一定的差异,但
由 Mothur软件分析不同小区 AM真菌群落差异表明,各小区之间的群落结构并无显著性差异。
3摇 讨论
草地围栏封育是维护草地生态系统生产力的重要手段,也是牧区开展退化草地恢复治理的有效途径之
一。 大多数有关草地恢复的研究主要关注植物群落、土壤养分,或是土壤生物群落的变化[34鄄36],而对生态系
统地上和地下部分的协同关系考虑较少。 事实上,生态系统地上部分植物群落和地下微生物群落在物种水
平、群落水平及系统水平上均存在互动机制。 植物从土壤中吸收水分和养分,并通过根际过程改变土壤环境,
进而影响土壤微生物的种类和数量[37];反之,根际微生物种类和数量的不同也可以改变植物从土壤中获取营
9833摇 11 期 摇 摇 摇 周文萍摇 等:长期围封对不同放牧强度下草地植物和 AM真菌群落恢复的影响 摇
http: / / www. ecologica. cn
图 2摇 Venn图鄄不同处理特有和共有 VT数量
摇 Fig 2 摇 Number of unique and shared VTs among different
experimental plots
图中面积大小与 VT 数量多少无关; CK,封育区;LG,轻度放牧
区;MG,中度放牧区;HG,重度放牧区
养物质的方式和途径,从而促进或抑制植物的生长[38]。
显然,对于退化草地的生态恢复过程而言,只有地上植
物群落和根际微生物群落均达到稳定状态才可认为达
到了生态恢复的最终阶段。 本研究分析了封育 14a 后
不同放牧强度草地植物群落多样性、土壤理化性质及
AM真菌的群落多样性,结果显示长期封育使得植物群
落和土壤肥力基本恢复到与对照区一致的水平(表 1 和
表 2)。 单桂莲等[16]曾研究过围封年限对典型草原群
落结构及物种多样性的影响,结果表明退化草地采用生
长季围封措施后,群落生产力与物种多样性增加,群落
结构和优势物种地位发生较大改变,在围封 14a 的时候
达到群落盖度和密度的最大值。 本研究进一步印证以
上的研究结果。 另一方面,本研究还发现 AM真菌多样
性在各处理间存在显著差异,其多样性指数和均匀度指
数在中度放牧强度区最高,且显著高于对照处理(表
5)。 该结果表明不同放牧强度下的草地在封育 14a 后
AM真菌群落的恢复与地上植物群落及土壤肥力的恢复并不一致。 换言之,本研究揭示了草地生态恢复过程
中植物和土壤微生物群落恢复过程具有不同步性,土壤微生物群落的演替可能较地上植物群落的演替过程缓
慢。 454 焦磷酸测序法为第 2 代基因测序技术,具有简便、快速、获取信息量大且花费较少的优点,已广泛应
用于微生物基因组研究[39]。 该方法获得 DNA 信息量大,保证了稀有 AM 真菌的可检测性,可以较好的反映
自然环境中 AM真菌的群落组成,近几年在 AM 真菌多样性研究中也逐步得以应用[40]。 由 454 测序所获得
AM真菌序列可以与 MarrjAM数据库进行比对,获得可靠的 AM真菌分类结果。 MarrjAM数据库[31]收录了所
有已知球囊霉门的序列及其相关信息(寄主植物、地理位置等),并对所有序列进行统一分类和命名。 该数据
库中不以“种冶为最小分类单位,而是统一用虚拟分类单元“VT冶表示。 本研究中 AM真菌序列共归为 88 VT,
与形态学鉴定及其它分子鉴定方法(如克隆文库)获得的种类数相比,检测到的多样性更高[41鄄42]。 本试验各
处理 AM真菌物种稀释曲线基本到达平台期(图 1),所测物种丰富度趋势与 Chao鄄1丰富度趋势一致,因而可
反映 AM 真菌群落的真实情况[43]。 在研究样区中球囊霉属 AM 真菌共有 73 VT,占 AM 真菌 VT 总数的
83郾 9% ,为优势属,这与其它研究者所得出的结论一致[41鄄42]。
图 3摇 各处理小区 AM真菌群落物种组成及丰度
Fig. 3摇 Composition of AM fungal community and abundance of species in different experimental plots
VT00054—VT00245 为 454 测序序列分析得到的 87 个 AM真菌 VT(虚拟分类单元); 1—12 为样品编号,其中 1—3为封育区,4—6为轻牧
区,7—9为中牧区,10—12 为重牧区; 方格颜色由浅到深代表群落中对应 VT丰富度由低到高
放牧强度对草地生态系统各功能单元的影响已有很多研究报道。 放牧可以影响土壤碳、氮循环[44],随着
放牧强度的增加,土壤有机质、总氮、总硫含量显著降低[45],地上部植被生物量也有所降低[46]。 本试验中,土
0933 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
壤总碳、总氮、速效氮含量以及地上部植物多样性与对照处理相比已经无显著差异(表 1,表 2),说明长达 14a
的封育已基本恢复放牧对植被和土壤的影响。 有关放牧强度对 AM真菌群落影响的报道也有很多,然而不同
研究者得出的结论不一。 Tian等人[41]对不同退化程度草地 AM 真菌多样性进行研究,其结果表明随着放牧
强度的增加 AM真菌多样性急剧降低。 Ba等[47]的研究却显示中度放牧区的物种丰富度及均匀度最高,显著
高于其它放牧强度处理。 本试验 AM真菌多样性指数和均匀度指数也是在中度放牧强度下最高,与 Ba 等的
研究结果吻合,也在特定层面验证了 Connell 于 1978 年提出的中度干扰假说[48]。 该假说认为对群落实施中
等强度的干扰比频繁干扰和不干扰群落的物种多样性要高,而在干扰后群落的恢复过程中,恢复中期物种丰
富度最大。 中度干扰假说几乎适应于所有生态系统。 Sabatier 和 Molino[49]对圭亚那地区热带雨林的研究与
Lindholm等[50]对奥卡万戈三角洲地区浮游生物的研究都表明所研究生态系统的物种丰富度在中度干扰水平
下达到顶峰。 不过,也有研究表明并不是所有情况下中度干扰处理物种多样性均达到最高,物种多样性也可
能在干扰处理下没有相应变化或随着干扰强度增加而降低[51],这与干扰方式以及干扰的空间、时间条件有密
切相关。 在本研究中,AM真菌多样性对放牧强度的响应符合中度干扰假说,而植物群落生物多样性并没有
表现出同样的规律,这很可能是受到特定时间节点的影响,不同生物类群对环境扰动的响应是不尽一致的。
本研究结果表明,围栏封育 14a后梯度放牧草地植被及土壤肥力恢复到对照小区同一水平,但 AM 真菌
多样性在不同处理之间仍存在差异。 植被与 AM真菌群落恢复程度的不同步性提示我们草地生态系统的退
化和恢复是一个地上地下协同演进的动态过程,单一研究某一方面或某一节点都不能反映整体效应。 今后的
研究应该将生态系统地上与地下视为有机整体,把恢复的动态过程作为研究重点,探索生态系统地上和地下
部分的协同演替规律,从而为退化草地的生态恢复及合理利用提供坚实的理论基础。
References:
[ 1 ]摇 Gao S Z, Zhao H, Han Z J, Chang W Q. Grassland tourism and sustainable development of grassland. Journal of Agricultural Sciences, 2006, 27
(3): 93鄄96.
[ 2 ] 摇 Ye D Z, Chou J F, Liu J Y, Zhang Z X, Wang Y M, Zhou Z J, Ju H B, Huang Q. Causes of sand鄄stormy weather in Northern China and contral
measures. Acta Geographica Sinica, 2000, 55(5): 513鄄520.
[ 3 ] 摇 Green D R. Rangeland restoration projects in western New South Wales. The Australian Rangeland Journal, 1989, 11(2): 110鄄116.
[ 4 ] 摇 Bouchard V, Tessier M, Digaire F, Vivier J P, Valery L, Gloaguen J C, Lefeuvre J C. Sheep grazing as management tool in Western European
saltmarshes. Comptes Rendus Biologies, 2003, 326(S1): 148鄄157.
[ 5 ] 摇 Hou F J, Yang Z Y. Effects of grazing of livestock on grassland. Acta Ecologica Sinica, 2006, 26(1): 244鄄264.
[ 6 ] 摇 Wang Y H, He X Y, Zhou G S. Study on the responses of Leymus chinensis Steppe to grazing in Songnen Plain. Acta Agrestia Sinica, 2002, 10
(1): 45鄄49.
[ 7 ] 摇 Watt A S. A comparison of grazed and ungrazed grassland a in east anglian breckland. Journal of Ecology, 1981, 69(2): 499鄄508.
[ 8 ] 摇 Jia X N, Cheng J M, Wan H E. Change of species diversity on typical Stipa bungeana community restoration and succession in the Yunwu
Mountain. Acta Prataculturae Sinica, 2008, 17(4): 12鄄18.
[ 9 ] 摇 Cheng J, Gao Y J. Variability of soil nutrient in enclosed grassland of Yunwu Mountain. Acta Agrestia Sinica, 2007, 15(3): 273鄄277.
[10] 摇 Liu R J, Jiao H, Li Y, Li M, Zhu X C. Research advances in species diversity of arbuscular mycorrhizal fungi. Chinese Journal of Applied
Ecology, 2009, 20(9): 2301鄄2307.
[11] 摇 Moora M, Zobel M. Effect of arbuscular mycorrhiza on inter鄄 and intraspecific competition of two grassland species. Oecologia, 1996, 108(1): 79鄄
84.
[12] 摇 Grime J P, Mackey J M L, Hillier S H, Read D J. Floristic diversity in a model system using experimental microcosms. Nature, 1987, 328
(6129): 420鄄422.
[13] 摇 Van der Heijden M G A, Klironomos J N, Ursic M, Moutoglis P, Streitwolf鄄Engel R, Boller T, Wiemken A, Sanders I R. Mycorrhizal fungal
diversity determines plant biodiversity, ecosystem variability and productivity. Nature, 1998, 396(6707): 69鄄72.
[14] 摇 Dai Y, Deng B, Yang F Y, Zhang Y W. Research progress on biodiversity of arbuscular mycorrhizal fungi in grassland ecosystem. Grassland and
Turf, 2007, (6): 69鄄72.
[15] 摇 Wu J B, Bao X Y, Li J, Zhao N X, Gao Y B. Influence of fencing duration on community and population of Stipa grandis in a typical steppe. Acta
1933摇 11 期 摇 摇 摇 周文萍摇 等:长期围封对不同放牧强度下草地植物和 AM真菌群落恢复的影响 摇
http: / / www. ecologica. cn
Agrestia Sinica, 2010, 18(4): 490鄄495.
[16] 摇 Shan G L, Xu Z, Ning F, Ma Y B, Li L H. Influence of exclosure year on community structure and species diversity on a typical steppe. Acta
Prataculturae Sinica, 2008, 17(6): 1鄄8.
[17] 摇 Wardle D A, Bardgett R D, Klironomos J N, Set覿l覿 H, Van der pttten W H, Wall D H. Ecological linkages between aboveground and belowground
biota. Science, 2004, 304(5677): 1629鄄1633.
[18] 摇 Zhou Q, Ou X K, Zhang Z M. Effects of belowground ecosystem on ecological restoration: a review. Chinese Journal of Ecology, 2007, 26(9):
1445鄄1453.
[19] 摇 Johnson D W, Todd D E, Tolbert V R. Changes in ecosystem carbon and nitrogen in a loblolly pine plantation over the first 18 years. Soil Science
Society of America Journal, 2003, 67(5): 1594鄄1601.
[20] 摇 Viketoft M, Bengtisson J, Sohlenius B, Berg M P, Petchey O, Huss鄄Danell K. Long鄄term effects of plant diversity and composition on soil
nematode communities in model grasslands. Ecology, 2009, 90(1): 90鄄99.
[21] 摇 Birkhofer K, Wise D H, Scheu S. Subsidy from the detrital food web, but not microhabitat complexity, affects the role of generalist predators in an
aboveground herbivore food web. Oikos, 2008, 117(4): 494鄄500.
[22] 摇 Fang J Y, Wang X P, Shen Z H, Tang Z Y, He J S, Yu D, Jiang Y, Wang Z H, Zheng C Y, Zhu J L, Guo Z D. Methods and protocols for plant
community inventory. Biodiversity Science, 2009, 17(6): 533鄄548.
[23] 摇 Li Y K. Conventional Analysis Methods of Soil Agricultural Chemistry. Beijing: Science Press, 1983.
[24] 摇 Olsen S R, Cole C V, Watanabe F S. Estimation of Available Phosphorus in Soils by Extraction with Sodium Bicarbonate. Washington: USDA
Circ, 1954: 939鄄939.
[25] 摇 Zhen Z, Li Y, Chen H W. Sulphur determination by vario EL 芋 elemental analyzers. Electric Power Science and Engineering, 2002, (4):
43鄄45.
[26] 摇 Phillips J M, Hayman D S. Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular鄄arbuscular mycorrhizal fungi for rapid
assessment of infection. Transactions of the British Mycological Society, 1970, 55(1): 158鄄161.
[27] 摇 Jakobsen I, Abbott L K, Robson A D. External hyphae of vesicular鄄arbuscular mycorrhizal fungi associated with Trifolium subterraneum L. (1)
Spread of hyphae and phosphorus inflow into roots. New Phytologist, 1992, 120(3): 371鄄380.
[28] 摇 Hamady M, Walker J J, Harris J K, Gold N J, Knight R. Error鄄correcting barcoded primers for pyrosequencing hundreds of samples in multiplex.
Nature Methods, 2008, 5(3): 235鄄237.
[29] 摇 Daniell T J, Husband R, Fitter A H, Young W. Molecular diversity of arbuscular mycorrhizal fungi colonising arable crops. FEMS Microbiology
Ecology, 2001, 36(2 / 3): 203鄄209.
[30] 摇 Lee J, Lee S, Young J P W. Improved PCR primers for the detection and identification of arbuscular mycorrhizal fungi. FEMS Microbiology
Ecology, 2008, 65(2): 339鄄349.
[31] 摇 魻pik M, Vanatoa A, Vanatoa E, Moora M, Davison J, Kalwij J M, Reier 譈, Zobel M. The online database MaarjAM reveals global and
ecosystemic distribution patterns in arbuscular mycorrhizal fungi (Glomeromycota) . New Phytologist, 2010, 188(1): 223鄄241.
[32] 摇 Schloss P D, Westcott S L, Ryabin T, Hall J R, Hartmann M, Hollister E B, Lesniewski R A, Oakley B B, Parks D H, Robinson C J, Sahl J W,
Stres B, Thallinger G G, Van Horn D J, Weber C F. Introducing mothur: open鄄source, platform鄄independent, community鄄supported software for
describing and comparing microbial communities. Applied and Environmental Microbiology, 2009, 75(23): 7534鄄7541.
[33] 摇 Chao A. Nonparametric estimation of the number of classes in a population. Scandinavian Journal of Statistics, 1984, 11(4): 265鄄270.
[34] 摇 Luo T X, Liu S. Influence of the intermediate grazing disturbance on the biodiversity of grassland ecosystem. Journal of Anhui Agricultural
Sciences, 2007, 35(21): 6567鄄6568.
[35] 摇 Zhao H L, Okuro T, Li Y L, Zuo X A, Zhou R L. Changes of plant community in grazing and restoration processes in Horqin Sand land, Inner
Mongolia. Journal of Desert Research, 2009, 29(2): 229鄄235.
[36] 摇 C佴cile V, St佴phane S, El佴onore A, Katja K, Xavier L R. Grassland management history affects the response of the nematode community to changes
in above鄄ground grazing regime. Nematology, 2011, 13(8): 995鄄1008.
[37] 摇 Hedlund K, Regina I S, Van der Putten W H, Lep觢 J, D侏az T, Korthals G W, Lavorel S, Brown V K, Gormsen D, Mortimer S R, Barrueco C R,
Roy J, Smilauer P, Smilauerov佗 M, Van Dijk C. Plant species diversity, plant biomass and responses of the soil community on abandoned land
across Europe: idiosyncracy or above鄄belowground time lags. Oikos, 2003, 103(1): 45鄄58.
[38] 摇 Sanon A, Andrianjaka Z N, Prin Y, Bally R, Thioulouse J, Comte G, Duponnois R. Rhizosphere microbiota interfers with plant鄄plant
interactions. Plant and Soil, 2009, 321(1 / 2): 259鄄278.
[39] 摇 Warnecke F, Luginb俟hl P, Ivanova N, Ghassemian M, Richardson T H, Stege J T, Cayouette M, McHardy A C, Djordjevic G, Aboushadi N,
Sorek R, Tringe S G, Podar M, Martin H G, Kunin V, Dalevi D, Madejska J, Kirton E, Platt D, Szeto E, Salamov A, Barry K, Mikhailova N,
2933 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 33 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
Kyrpides N C, Matson E G, Ottesen E A, Zhang X N, Hern佗ndez M, Murillo C, Acosta L G, Rigoutsos I, Tamayo G, Green B D, Chang C,
Rubin E M, Mathur E J, Robertson D E, Hugenholtz P, Leadbetter J R. Metagenomic and functional analysis of hindgut microbiota of a wood鄄
feeding higher termite. Nature, 2007, 450(7169): 560鄄565.
[40] 摇 魻pik M, Metsis M, Daniell T J, Zobel M, Moora M. Large鄄scale parallel 454 sequencing reveals host ecological group specificity of arbuscular
mycorrhizal fungi in a boreonemoral forest. New Phytologist, 2009, 184(2): 424鄄437.
[41] 摇 Tian H, Gai J P, Zhang J L, Christie P, Li X L. Arbuscular mycorrhizal fungi in degraded typical steppe of Inner Mongolia. Land Degradation and
Development, 2009, 20(1): 41鄄54.
[42] 摇 Shi Z Y, Zhang L Y, Li X L, Feng G, Tian C Y, Christie P. Diversity of arbuscular mycorrhizal fungi associated with desert ephemerals in plant
communities of Junggar Basin, northwest China. Applied Soil Ecology, 2007, 35(1): 10鄄20.
[43] 摇 Chao A, Colwell R K, Lin C W, Gotelli N J. Sufficient sampling for asymptotic minimum species richness estimators. Ecology, 2009, 90(4):
1125鄄1133.
[44] 摇 Pi觡eiro G, Paruelo J M, Oesterheld M. Potential long鄄term impacts of livestock introduction on carbon and nitrogen cycling in grasslands of
Southern South America. Global Change Biology, 2006, 12(7): 1267鄄1284.
[45] 摇 Steffens M, K觟lbl A, Totsche K U, K觟gel鄄Knabner I. Grazing effects on soil chemical and physical properties in a semiarid steppe of Inner
Mongolia (P. R. China) . Geoderma, 2008, 143(1 / 2): 63鄄72.
[46] 摇 Wan H W, Bai Y F, Sch觟nbach P, Gierus M, Taube F. Effects of grazing management system on plant community structure and functioning in a
semiarid steppe: scaling from species to community. Plant and Soil, 2011, 340(1 / 2): 215鄄226.
[47] 摇 Ba L, Ning J X, Wang D L, Facelli E, Facelli J M, Yang Y N, Zhang L C. The relationship between the diversity of arbuscular mycorrhizal fungi
and grazing in a meadow steppe. Plant and Soil, 2012, 352(1 / 2): 143鄄156.
[48] 摇 John F F. Intermediate鄄 disturbance hypothesis. Science, 1979, 204(4399): 1344鄄1345.
[49] 摇 Molino J F, Sabatier D. Tree diversity in tropical rain forests: a validation of the intermediate disturbance hypothesis. Science, 2001, 294(5547):
1702鄄1704.
[50] 摇 Lindholm M, Hessen D O, Ramberg L. Diversity, dispersal and disturbance: cladoceran species composition in the Okavango Delta. African
Zoology, 2009, 44(1): 24鄄35.
[51] 摇 Haddad N M, Holyoak M, Mata T M, Davies K F, Melbourne B A, Preaton K. Species忆 traits predict the effects of disturbance and productivity on
diversity. Ecology Letters, 2008, 11(4): 348鄄356.
参考文献:
[ 1 ]摇 高生珠, 赵宏, 韩占军, 常万琴. 草地旅游业与草地可持续发展. 农业科学研究, 2006, 27(3): 93鄄96.
[ 2 ] 摇 叶笃正, 丑纪范, 刘纪远, 张增祥, 王一谋, 周自江, 鞠洪波, 黄签. 关于我国华北沙尘天气的成因与治理对策. 地理学报, 2000, 55
(5): 513鄄520.
[ 5 ] 摇 侯扶江, 杨中艺. 放牧对草地的作用. 生态学报, 2006, 26(1): 244鄄264.
[ 6 ] 摇 王玉辉, 何兴元, 周广胜. 放牧强度对羊草草原的影响. 草地学报, 2002, 10(1): 45鄄49.
[ 8 ] 摇 贾晓妮, 程积民, 万惠娥. 云雾山本氏针茅草地群落恢复演替过程中的物种多样性变化动态. 草业学报, 2008, 17(4): 12鄄18.
[ 9 ] 摇 程杰, 高亚军. 云雾山封育草地土壤养分变化特征. 草地学报, 2007, 15(3): 273鄄277.
[10] 摇 刘润进, 焦惠, 李岩, 李敏, 朱新产. 丛枝菌根真菌物种多样性研究进展. 应用生态学报, 2009, 20(9): 2301鄄2307.
[14] 摇 代艳, 邓波, 杨富裕, 张蕴薇. 草地生态系统丛枝菌根真菌多样性研究进展. 草原与草坪, 2007, (6): 69鄄72.
[15] 摇 吴建波, 包晓影, 李洁, 赵念席, 高玉葆. 不同围封年限对典型草原群落及大针茅种群特征的影响. 草地学报, 2010, 18(4): 490鄄495.
[16] 摇 单桂莲, 徐柱, 宁发, 马宝玉, 李临杭. 围封年限对典型草原群落结构及物种多样性的影响. 草业学报, 2008, 17(6): 1鄄8.
[18] 摇 周庆, 欧晓昆, 张志明. 地下生态系统对生态恢复的影响. 生态学杂志, 2007, 26(9): 1445鄄1453.
[22] 摇 方精云, 王襄平, 沈泽昊, 唐志尧, 贺金生, 于丹, 江源, 王志恒, 郑成洋, 朱江玲, 郭兆迪. 植物群落清查的主要内容、方法和技术规
范. 生物多样性, 2009, 17(6): 533鄄548.
[23] 摇 李酉开. 土壤农业化学常规分析方法. 北京: 科学出版社, 1983.
[25] 摇 甄志, 李宇, 陈鸿伟. Vario EL 芋 元素分析仪测硫方法分析. 电力科学与工程, 2002, (4): 43鄄45.
[34] 摇 罗天相, 刘莎. 中度放牧干扰对草地生物多样性影响的思考. 安徽农业科学, 2007, 35(21): 6567鄄6568.
[35] 摇 赵哈林, 大黑俊哉,李玉霖,左小安,黄刚,周瑞莲. 科尔沁沙质草地植物群落的放牧退化及其自然恢复过程. 中国沙漠, 2009, 29(2):
229鄄235.
3933摇 11 期 摇 摇 摇 周文萍摇 等:长期围封对不同放牧强度下草地植物和 AM真菌群落恢复的影响 摇
叶生态学报曳圆园员猿年征订启事
叶生态学报曳是由中国科学技术协会主管袁中国生态学学会尧中国科学院生态环境研究中心主办的生态学
高级专业学术期刊袁创刊于 员怨愿员 年袁报道生态学领域前沿理论和原始创新性研究成果遥 坚持野百花齐放袁百家
争鸣冶的方针袁依靠和团结广大生态学科研工作者袁探索自然奥秘袁为生态学基础理论研究搭建交流平台袁促
进生态学研究深入发展袁为我国培养和造就生态学科研人才和知识创新服务尧为国民经济建设和发展服务遥
叶生态学报曳主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果遥 特别欢
迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章曰研究简报曰生态学新理论尧新方法尧新技术介绍曰新书评价和
学术尧科研动态及开放实验室介绍等遥
叶生态学报曳为半月刊袁大 员远 开本袁猿园园 页袁国内定价 怨园 元 辕册袁全年定价 圆员远园 元遥
国内邮发代号院愿圆鄄苑袁国外邮发代号院酝远苑园
标准刊号院陨杂杂晕 员园园园鄄园怨猿猿摇 摇 悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝
全国各地邮局均可订阅袁也可直接与编辑部联系购买遥 欢迎广大科技工作者尧科研单位尧高等院校尧图书
馆等订阅遥
通讯地址院 员园园园愿缘 北京海淀区双清路 员愿 号摇 电摇 摇 话院 渊园员园冤远圆怨源员园怨怨曰 远圆愿源猿猿远圆
耘鄄皂葬蚤造院 泽澡藻灶早贼葬蚤曾怎藻遭葬燥岳 则糟藻藻泽援 葬糟援 糟灶摇 网摇 摇 址院 憎憎憎援 藻糟燥造燥早蚤糟葬援 糟灶
本期责任副主编摇 朱永官摇 摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报渊杂匀耘晕郧栽粤陨摇 载哉耘月粤韵冤渊半月刊摇 员怨愿员 年 猿 月创刊冤
第 猿猿 卷摇 第 员员 期摇 渊圆园员猿 年 远 月冤
粤悦栽粤 耘悦韵蕴韵郧陨悦粤 杂陨晕陨悦粤摇渊杂藻皂蚤皂燥灶贼澡造赠袁杂贼葬则贼藻凿 蚤灶 员怨愿员冤摇灾燥造郾 猿猿摇 晕燥郾 员员 渊允怎灶藻袁 圆园员猿冤
编摇 摇 辑摇 叶生态学报曳编辑部
地址院北京海淀区双清路 员愿 号
邮政编码院员园园园愿缘
电话院渊园员园冤远圆怨源员园怨怨憎憎憎援 藻糟燥造燥早蚤糟葬援 糟灶泽澡藻灶早贼葬蚤曾怎藻遭葬燥岳 则糟藻藻泽援 葬糟援 糟灶
主摇 摇 编摇 王如松
主摇 摇 管摇 中国科学技术协会
主摇 摇 办摇 中国生态学学会
中国科学院生态环境研究中心
地址院北京海淀区双清路 员愿 号
邮政编码院员园园园愿缘
出摇 摇 版摇
摇 摇 摇 摇 摇 地址院北京东黄城根北街 员远 号
邮政编码院员园园苑员苑
印摇 摇 刷摇 北京北林印刷厂
发 行摇
地址院东黄城根北街 员远 号
邮政编码院员园园苑员苑
电话院渊园员园冤远源园猿源缘远猿耘鄄皂葬蚤造院躁燥怎则灶葬造岳 糟泽责早援 灶藻贼
订摇 摇 购摇 全国各地邮局
国外发行摇 中国国际图书贸易总公司
地址院北京 猿怨怨 信箱
邮政编码院员园园园源源
广告经营
许 可 证摇 京海工商广字第 愿园员猿 号
耘凿蚤贼藻凿 遭赠摇 耘凿蚤贼燥则蚤葬造 遭燥葬则凿 燥枣
粤悦栽粤 耘悦韵蕴韵郧陨悦粤 杂陨晕陨悦粤
粤凿凿院员愿袁杂澡怎葬灶早择蚤灶早 杂贼则藻藻贼袁匀葬蚤凿蚤葬灶袁月藻蚤躁蚤灶早 员园园园愿缘袁悦澡蚤灶葬
栽藻造院渊园员园冤远圆怨源员园怨怨
憎憎憎援 藻糟燥造燥早蚤糟葬援 糟灶
泽澡藻灶早贼葬蚤曾怎藻遭葬燥岳 则糟藻藻泽援 葬糟援 糟灶
耘凿蚤贼燥则鄄蚤灶鄄糟澡蚤藻枣摇 宰粤晕郧 砸怎泽燥灶早
杂怎责藻则增蚤泽藻凿 遭赠摇 悦澡蚤灶葬 粤泽泽燥糟蚤葬贼蚤燥灶 枣燥则 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 栽藻糟澡灶燥造燥早赠
杂责燥灶泽燥则藻凿 遭赠摇 耘糟燥造燥早蚤糟葬造 杂燥糟蚤藻贼赠 燥枣 悦澡蚤灶葬
砸藻泽藻葬则糟澡 悦藻灶贼藻则 枣燥则 耘糟燥鄄藻灶增蚤则燥灶皂藻灶贼葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽袁 悦粤杂
粤凿凿院员愿袁杂澡怎葬灶早择蚤灶早 杂贼则藻藻贼袁匀葬蚤凿蚤葬灶袁月藻蚤躁蚤灶早 员园园园愿缘袁悦澡蚤灶葬
孕怎遭造蚤泽澡藻凿 遭赠摇 杂糟蚤藻灶糟藻 孕则藻泽泽
粤凿凿院员远 阅燥灶早澡怎葬灶早糟澡藻灶早早藻灶 晕燥则贼澡 杂贼则藻藻贼袁
月藻蚤躁蚤灶早摇 员园园苑员苑袁悦澡蚤灶葬
孕则蚤灶贼藻凿 遭赠摇 月藻蚤躁蚤灶早 月藻蚤 蕴蚤灶 孕则蚤灶贼蚤灶早 匀燥怎泽藻袁
月藻蚤躁蚤灶早 员园园园愿猿袁悦澡蚤灶葬
阅蚤泽贼则蚤遭怎贼藻凿 遭赠摇 杂糟蚤藻灶糟藻 孕则藻泽泽
粤凿凿院员远 阅燥灶早澡怎葬灶早糟澡藻灶早早藻灶 晕燥则贼澡
杂贼则藻藻贼袁月藻蚤躁蚤灶早 员园园苑员苑袁悦澡蚤灶葬
栽藻造院渊园员园冤远源园猿源缘远猿
耘鄄皂葬蚤造院躁燥怎则灶葬造岳 糟泽责早援 灶藻贼
阅燥皂藻泽贼蚤糟 摇 摇 粤造造 蕴燥糟葬造 孕燥泽贼 韵枣枣蚤糟藻泽 蚤灶 悦澡蚤灶葬
云燥则藻蚤早灶 摇 摇 悦澡蚤灶葬 陨灶贼藻则灶葬贼蚤燥灶葬造 月燥燥噪 栽则葬凿蚤灶早
悦燥则责燥则葬贼蚤燥灶
粤凿凿院孕援 韵援 月燥曾 猿怨怨 月藻蚤躁蚤灶早 员园园园源源袁悦澡蚤灶葬
摇 陨杂杂晕 员园园园鄄园怨猿猿悦晕 员员鄄圆园猿员 辕 匝 国内外公开发行 国内邮发代号 愿圆鄄苑 国外发行代号 酝远苑园 定价 怨园郾 园园 元摇