全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 7 期摇 摇 2012 年 4 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
城市生态景观研究的基础理论框架与技术构架 孙然好,许忠良,陈利顶,等 (1979)……………………………
拟南芥芥子酸酯对 UV鄄B辐射的响应 李摇 敏,王摇 垠,牟晓飞,等 (1987)………………………………………
蛋白核小球藻对 Pb(域)和 Cd(域)的生物吸附及其影响因素 姜摇 晶,李摇 亮,李海鹏,等 (1995)…………
梨枣在果实生长期对土壤水势的响应 韩立新,汪有科,张琳琳 (2004)…………………………………………
产业生态系统资源代谢分析方法 施晓清,杨建新,王如松,等 (2012)……………………………………………
基于物质流和生态足迹的可持续发展指标体系构建———以安徽省铜陵市为例
赵卉卉,王摇 远,谷学明,等 (2025)
…………………………………
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河北省县域农田生态系统供给功能的健康评价 白琳红,王摇 卫,张摇 玉 (2033)………………………………
温郁金内生真菌 Chaetomium globosum L18 对植物病原菌的抑菌谱及拮抗机理
王艳红,吴晓民,朱艳萍,等 (2040)
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基于稳定碳同位素技术的华北低丘山区核桃鄄小麦复合系统种间水分利用研究
何春霞,孟摇 平,张劲松,等 (2047)
………………………………
……………………………………………………………………………
云贵高原喀斯特坡耕地土壤微生物量 C、N、P 空间分布 张利青,彭晚霞,宋同清,等 (2056)…………………
水稻根系通气组织与根系泌氧及根际硝化作用的关系 李奕林 (2066)…………………………………………
苹果绵蚜对不同苹果品种春梢生长期生理指标的影响 王西存,于摇 毅,周洪旭,等 (2075)……………………
磷高效转基因大豆对根际微生物群落的影响 金凌波,周摇 峰,姚摇 涓,等 (2082)………………………………
基于 MODIS鄄EVI数据和 Symlet11 小波识别东北地区水稻主要物候期
徐岩岩,张佳华,YANG Limin (2091)
…………………………………………
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基于降水利用比较分析的四川省种植制度优化 王明田,曲辉辉,杨晓光,等 (2099)……………………………
气候变暖对东北玉米低温冷害分布规律的影响 高晓容,王春乙,张继权 (2110)………………………………
施肥对巢湖流域稻季氨挥发损失的影响 朱小红,马中文 ,马友华,等 (2119)…………………………………
丛枝菌根真菌对枳根净离子流及锌污染下枳苗矿质营养的影响 肖家欣,杨摇 慧,张绍铃 (2127)……………
不同 R颐FR值对菊花叶片气孔特征和气孔导度的影响 杨再强,张摇 静,江晓东,等 (2135)……………………
神农架海拔梯度上 4 种典型森林凋落物现存量及其养分循环动态 刘摇 蕾,申国珍,陈芳清,等 (2142)………
黄土高原刺槐人工林地表凋落物对土壤呼吸的贡献 周小刚,郭胜利,车升国,等 (2150)………………………
贵州雷公山秃杉种群生活史特征与空间分布格局 陈志阳,杨摇 宁,姚先铭,等 (2158)…………………………
LAS测算森林冠层上方温度结构参数的可行性 郑摇 宁,张劲松,孟摇 平,等 (2166)……………………………
基于 RS / GIS的重庆缙云山自然保护区植被及碳储量密度空间分布研究
徐少君,曾摇 波,苏晓磊,等 (2174)
………………………………………
……………………………………………………………………………
模拟氮沉降增加对寒温带针叶林土壤 CO2 排放的初期影响 温都如娜,方华军,于贵瑞,等 (2185)…………
桂江流域附生硅藻群落特征及影响因素 邓培雁,雷远达,刘摇 威,等 (2196)……………………………………
小浪底水库排沙对黄河鲤鱼的急性胁迫 孙麓垠,白音包力皋,牛翠娟,等 (2204)………………………………
上海池塘养殖环境成本———基于双边界二分式 CVM法的实证研究 唐克勇,杨正勇,杨怀宇,等 (2212)……
稻纵卷叶螟绒茧蜂对寄主的搜索行为 周摇 慧, 张摇 扬, 吴伟坚 (2223)………………………………………
农林复合系统中灌木篱墙对异色瓢虫种群分布的影响 严摇 飞,周在豹,王摇 朔,等 (2230)……………………
苹果脱乙酰几丁质发酵液诱导苹果叶片对斑点落叶病的早期抗性反应
王荣娟,姚允聪,戚亚平,等 (2239)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
专论与综述
气候变化影响下海岸带脆弱性评估研究进展 王摇 宁,张利权,袁摇 琳,等 (2248)………………………………
外来红树植物无瓣海桑引种及其生态影响 彭友贵,徐正春,刘敏超 (2259)……………………………………
问题讨论
城市污泥生物好氧发酵对有机污染物的降解及其影响因素 余摇 杰,郑国砥,高摇 定,等 (2271)………………
4 种绿化树种盆栽土壤微生物对柴油污染响应及对 PAHs的修复 闫文德,梁小翠,郑摇 威,等 (2279)………
研究简报
云南会泽铅锌矿废弃矿渣堆常见植物内生真菌多样性 李东伟,徐红梅,梅摇 涛,等 (2288)……………………
南方根结线虫对不同砧木嫁接番茄苗活性氧清除系统的影响 梁摇 朋, 陈振德, 罗庆熙 (2294)……………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*322*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*37*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄04
封面图说: 站立的仓鼠———仓鼠为小型啮齿类动物,栖息于荒漠、荒漠草原等地带的洞穴之中。 白天他们往往会躲在洞穴中睡
觉和休息,以避开天敌的攻击,偶尔也会出来走动,站立起来警惕地四处张望。 喜欢把食物藏在腮的两边,然后再走
到安全的地方吐出来,由此得仓鼠之名。 它们的门齿会不停的生长,所以它们的上下门齿必须不断啃食硬东西来磨
牙,一方面避免门齿长得太长,妨碍咀嚼,一方面保持门牙的锐利。 仓鼠以杂草种子、昆虫等为食。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 7 期
2012 年 4 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 7
Apr. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金项目(20103424120002);安徽省自然科学基金项目(070411004);安徽省高等学校省级自然科学研
究项目(KJ2012A128);中国博士后科学基金项目(20080430172)
收稿日期:2011鄄07鄄03; 摇 摇 修订日期:2012鄄02鄄01
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: xjx0930@ 163. com
DOI: 10. 5846 / stxb201107030993
肖家欣,杨慧,张绍铃.丛枝菌根真菌对枳根净离子流及锌污染下枳苗矿质营养的影响.生态学报,2012,32(7):2127鄄2134.
Xiao J X, Yang H, Zhang S L. Effects of arbuscular mycorrhizal fungus on net ion fluxes in the roots of trifoliate orange(Poncirus trifoliata) and mineral
nutrition in seedlings under zinc contamination. Acta Ecologica Sinica,2012,32(7):2127鄄2134.
丛枝菌根真菌对枳根净离子流及
锌污染下枳苗矿质营养的影响
肖家欣1,2,*,杨摇 慧1,张绍铃2
(1. 安徽师范大学生命科学学院,生物环境与生态安全安徽省高校省级重点实验室,芜湖摇 241000;2. 南京农业大学园艺学院,南京摇 210095)
摘要:盆栽实验研究了不同施 Zn水平(0、300 mg / kg 和 600 mg / kg)下,接种丛枝菌根真菌 Glomus intraradices 对枳苗生长、Zn、
Cu、P、K、Ca、Mg分布的影响,并采用非损伤微测技术测定分析了菌根化与非菌根化枳根净 Ca2+、H+、NO-3 离子流动态。 结果表
明:(1)在不同施 Zn水平下,接种菌根真菌显著提高了枳苗地上部及根部鲜重;随着施 Zn 水平的提高,菌根侵染率呈降低趋
势,枳苗地上部与根部 Zn含量呈增加趋势,且接种株根部 Zn含量显著高于未接种株。 (2)接种株未施 Zn处理的地上部 Cu、P、
K、Mg和根部 Cu含量、施 600 mg / kg Zn处理的根部 Cu及施 300 mg / kg Zn处理的根部 P 含量均显著高于对照,而菌根真菌侵染
对枳苗 Ca含量并无显著性影响。 (3)接种株未施 Zn处理的根部距根尖端 0 滋m和 600 滋m处净 Ca2+流出速率、600 滋m处净 H+
流入速率、2400 滋m处净 NO-3 流入速率均显著高于未接种株。
关键词:丛枝菌根真菌;枳;净离子流;锌;矿质营养
Effects of arbuscular mycorrhizal fungus on net ion fluxes in the roots of trifoliate
orange(Poncirus trifoliata) and mineral nutrition in seedlings under zinc
contamination
XIAO Jiaxin1,2,*, YANG Hui1, ZHANG Shaoling2
1 Key Laboratory of Biotic Environment and Ecological Security, Anhui Province, College of Life Sciences, Anhui Normal University, Wuhu, Anhui Province
241000, China
2 College of Horticulture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China
Abstract: We investigated the effects of arbuscular mycorrhizal fungus inoculation on net ion flux in the roots of trifoliate
orange (Poncirus trifoliata (L. ) Raf. ) and mineral nutrition in seedlings under zinc contamination. A pot experiment was
conducted to study plant growth as well as the distribution of zinc, copper, phosphorus, potassium, calcium, and
magnesium in trifoliate orange seedlings inoculated by the arbuscular mycorrhizal fungus, Glomus intraradices, under
greenhouse conditions. Plants were grown in yellow soil:quartz sand (9颐1, v / v) medium and were irrigated with solutions
containing three different zinc concentrations (0, 300 and 600 mg / kg), which corresponded to control, medium and high
zinc contamination treatments, respectively. Meanwhile, a non鄄invasive micro-test technique was used to determine the net
fluxes of Ca2+, H+ and NO-3 along mycorrhizal and non鄄mycorrhizal roots of trifoliate orange seedlings grown in medium with
no zinc added. Arbuscular mycorrhizal colonization significantly increased the fresh weight of shoots and roots exposed to
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different zinc levels. With increasing zinc concentrations, the mycorrhizal colonization percentage decreased, while the zinc
levels in the shoots and roots progressively increased. Zinc concentrations in the roots were significantly higher in arbuscular
mycorrhizal seedlings than in non鄄arbuscular mycorrhizal seedlings. The shoot / root ratios of the zinc translocation coefficient
gradually decreased in arbuscular mycorrhizal seedlings with increasing zinc concentrations. This indicated that at medium
or high levels of zinc contamination, a lot of zinc was immobilized in roots through the establishment of mycorrhizae.
Therefore, phytotoxicity might be alleviated. Copper, phosphorus, potassium, and magnesium concentrations in shoots of
plants grown in medium with no added zinc were significantly higher in arbuscular mycorrhizal seedlings than those in non鄄
arbuscular mycorrhizal seedlings. Similarly, copper concentrations in the roots of plants in medium with 600 mg / kg of
added zinc and phosphorus concentrations in roots of plants in medium with 300 mg / kg added zinc were higher in arbuscular
mycorrhizal seedlings. Arbuscular mycorrhizal colonization had no significant effects on calcium concentrations in seedlings.
Copper and phosphorus concentrations gradually decreased in both arbuscular mycorrhizal and non鄄arbuscular mycorrhizal
seedlings with increasing zinc levels, which demonstrated that zinc levels in seedlings are negatively correlated with copper
or phosphorus. With no added zinc, phosphorus, potassium, magnesium and copper uptake was promoted by arbuscular
mycorrhizal fungus infection. Under zinc contamination, phosphorus, and copper uptake was still accelerated by mycorrhizal
colonization. Thus, the effects of mycorrhizal colonization were not only related to the degree of zinc pollution, but were also
correlated with the species of fungi and host plants. Additionally, net Ca2+ efflux at 0 滋m and 600 滋m, net H+ influx at 600
滋m, and net NO-3 influx at 2400 滋m from the root tip of arbuscular mycorrhizal seedlings in medium with no added zinc
were significantly higher than those of non鄄arbuscular mycorrhizal seedlings. These results suggest that mycorrhizal
symbiosis activates Ca2+ 鄄ATPase, Ca2+ / H+ antiporters and NO-3 / H
+ symporters in root plasma membranes. Nutrient uptake
and stimulation of growth are mediated by arbuscular mycorrhizal fungi. Furthermore, the variations detected in arbuscular
mycorrhizal roots for Ca2+, H+ and NO-3 fluxes point to a significant involvement of the fungus.
Key Words: arbuscular mycorrhizal fungus; trifoliate orange; net ion flux; zinc; mineral nutrition
丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza, AM)是土壤中的 AM真菌与寄主根系之间形成的一种互惠共生体,全球
80%的陆生植物(包括枳)都可以观察到 AM的结构,即使在 Zn 等重金属污染的土壤中亦发现有 AM 真菌的
广泛分布[1鄄3]。 研究表明,在 Zn污染条件下,AM真菌一方面可显著促进寄主的生长,减轻过量 Zn 对寄主的
毒害[4鄄6];另一方面,AM 真菌会影响寄主对 Zn 的吸收与转运,加快土壤 Zn 的植物修复[7鄄8]。 枳(Poncirus
trifoliata (L. ) Raf. )是我国目前柑橘栽培中应用最普遍的砧木之一,虽然具有一定的抗逆性,但对 Zn 过量胁
迫的耐受性相对较差[9]。 已有的研究表明,在 5 种不同的 AM 真菌中,Glomus intraradices 接种处理最有利于
提高枳对重度 Zn污染的耐受性[10]。 然而,在不同程度 Zn 污染的条件下,AM 真菌对枳体内的 Zn 及相关矿
质元素的吸收及其分布有何影响? 并不十分清楚。 Ramos 等[11]利用非损伤微测技术研究发现,外生菌根真
菌侵染的桉树根部养分吸收过程与 pH 值变化及 Ca2+离子流振荡相关。 而 AM 真菌侵染的寄主根部养分吸
收过程与 Ca2+等离子流动态是否亦存在关联? 进一步地,AM 提高枳对 Zn 污染的耐受性是否亦与 Ca2+等离
子流变化相关? 均不清楚。 因此,研究枳菌根净 Ca2+、H+等离子流变化规律,对探讨枳菌根对矿质元素吸收
及其抗 Zn毒害的机理具有重要意义。 鉴于此,本研究以枳实生苗为试材,拟采用非损伤微测技术测定分析
G. intraradices侵染的枳苗根系不同部位净 Ca2+、H+、NO-3 离子流动态,并研究不同施 Zn 水平下,AM 真菌 G.
intraradices对枳苗体内矿质元素分布的影响,旨在进一步揭示 AM提高枳耐 Zn 污染的机制,以期为生产实践
提供理论与实践依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 试验材料
试验基质为黄壤土与石英砂(9颐1,体积比例)的混合物,并用 0. 5%甲醛溶液密闭熏蒸灭菌 7 d 后晾干备
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用。 基质的理化性质为:pH 值 6. 1,有机质 1. 2% ,有效 K 39. 28 mg / kg,有效 P 11. 047 mg / kg,有效 Ca
394郾 067 mg / kg,有效 Mg 11. 33 mg / kg,有效 Zn 0. 47 mg / kg,有效 Cu 0. 091 mg / kg。 另以溶液的形式向基质中
加入 N(N2H4CO)300 mg / kg、P(KH2PO4)150 mg / kg和 K(K2SO4)200 mg / kg。 试验设 3 个不同施 Zn水平(以
ZnSO4·7H2O施入),即每公斤试验基质中施 Zn量分别为 0、300 mg 和 600 mg(以 Zn0、Zn300 和 Zn600 处理
表示),其中添加的 Zn污染浓度是参照国家环境质量标准中的 Zn含量二级、三级标准及有关文献[7]确定的,
均匀混合后平衡 1 周。 选取子粒饱满的枳种子,消毒灭菌后于 25 益培养箱内催芽处理,待种子露白发芽后播
种于装有 3. 0 kg试验基质的塑料花盆(3. 5 L)中。
供试的 AM真菌为根内球囊霉 Glomus intraradices(BGC AH01),由北京市农林科学院植物营养与资源研
究所提供。 在播种时每盆接种 G. intraradices(以+AM 表示)菌剂 40 g(约 500 个孢子),未接种 (以-AM 表
示)为对照,对照加入等量的无菌试验基质,共 6 个处理,每处理重复 6 次,随机区组排列,每盆栽植 8 株枳实
生苗。 然后均置于同一玻璃温室(通风良好,接近自然条件)中培养,从种子萌发直至收获约经历 260 d。
1. 2摇 测定方法
采用曲利苯蓝乳酸酚法测定菌根侵染率[12]。 常规方法测定单株地上部和根部鲜重与干重。 菌根依赖性
(% )= 100伊接种的植株干重 /未接种植株干重[13]。 另取一部分样品置于 105 益烘箱中杀青 15min后,置于 70
益条件下烘至恒重,用不锈钢电动粉碎机粉碎过筛,采用硝酸鄄高氯酸(体积分数 4颐1)消煮法浸提,消化液用
电感耦合等离子体发射光谱仪(Pekin Elmer Optimal 2100 DV)测定矿质元素含量[14]。
利用非损伤微测技术:扫描离子选择电极技术( the NMT:SIET system BIO鄄IM鄄YG,Younger USA LLC) [15]
测定 Zn0 处理下菌根化与非菌根化枳根 Ca2+、H+、NO-3 离子流变化。 Ca2
+、H+、NO-3 测试液配方:0. 1 mmol / L
KCl,0. 1 mmol / L CaCl2,0. 1 mmol / L KNO3,0. 1 mmol / L NaCl,0. 3 mmol / L MES,pH 值 6. 0。 校正液配方(1)
Ca2+校正液 1:0. 1 mmol / L KCl,0. 05 mmol / L CaCl2,0. 1 mmol / L KNO3,0. 1 mmol / L NaCl,0. 3 mmol / L MES
(pH值 6. 0);Ca2+校正液 2颐0. 1 mmol / L KCl,0. 5 mmol / L CaCl2,0. 1 mmol / L KNO3,0. 1 mmol / L NaCl,0. 3
mmol / L MES(pH值 6. 0)。 (2) H+校正液 1:pH 值 6. 5,0. 1 mmol / L KCl,0. 1 mmol / L CaCl2,0. 1 mmol / L
KNO3,0. 1 mmol / L NaCl,0. 3 mmol / L MES;H
+校正液 2:pH 值 5. 5,0. 1 mmol / L KCl,0. 1 mmol / L CaCl2,0. 1
mmol / L KNO3,0. 1 mmol / L NaCl,0. 3 mmol / L MES。 (3)NO
-
3 校正液 1:0. 1 mmol / L KCl,0. 1 mmol / L CaCl2,
0郾 05 mmol / L KNO3,0. 1 mmol / L NaCl,0. 3 mmol / L MES(pH 值 6. 0);NO
-
3 校正液 2:0. 1 mmol / L KCl,0. 1
mmol / L CaCl2,0. 5 mmol / L KNO3,0. 1 mmol / L NaCl,0. 3 mmol / L MES(pH 值 6. 0)(旭月(北京)科技有限公
司)。 测试前将根系置于对应的测试液中平衡 30 min,之后在每个待测根系选取 8 个测试点(距根尖端 0、
100、300、600、1000、1600、2400 滋m 和 3000 滋m),用于检测净 Ca2+、H+、NO-3 离子流,每个测试点测量 5 min。
不同选择性微电极前段分别灌充不同离子交换剂,即 Ca2+:21048(Sigma货号),H+:95293(Sigma货号),NO-3:
XY-SJ鄄NO-3 鄄 01;电极灌充液分别为:100 mmol / L CaCl2、15 mmol / L NaCl +40 mmol / L KH2PO4 和 10 mmol / L
KNO3;Ag / AgCl丝(旭月(北京)科技有限公司)插入到电极的后面,使 Ag / AgCl丝尖端和电极灌充液接触。
1. 3摇 数据分析
所获得的数据采用 SPSS及 EXCEL进行统计分析,利用 SPSS软件 two-way ANOVA过程作不同处理之间
差异显著性测验,采用 LSD法作多重比较分析。
2摇 结果与分析
2. 1摇 枳实生苗菌根侵染率、生物量及菌根依赖性
由表 1 可知,未接菌种 (鄄AM,对照) 中未发现 AM真菌侵染,随着土壤施 Zn量的增加,接种处理(+AM)
的菌根侵染率呈下降趋势,在施 600 mg / kg Zn时其菌根侵染率仍达 46% 。 不同施 Zn 水平条件下,接种株地
上部与根部鲜重、干重均显著高于对照,而随着施 Zn量的升高,其对应值呈下降趋势。 枳苗的菌根依赖性大
小依次为:Zn600 >Zn300>Zn0。
9212摇 7 期 摇 摇 摇 肖家欣摇 等:丛枝菌根真菌对枳根净离子流及锌污染下枳苗矿质营养的影响 摇
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表 1摇 枳苗菌根侵染率、生物量及菌根依赖性
Table 1摇 Mycorrhizal colonization, biomass and mycorrhizal dependency of Poncirus trifoliata seedlings
施 Zn量
Zn application
concentration
/ (mg / kg)
处理
Treatment
菌根侵染率
Mycorrhizal
colonization
percentage / %
地上部鲜重
Shoot fresh
weight
/ (g /株)
根部鲜重
Root fresh weight
/ (g /株)
地上部干重
Shoot dry weight
/ (g /株)
根部干重
Root dry weight
/ (g /株)
菌根依赖性
Mycorrhizal
dependency / %
0 -AM 0d 1. 30d 1. 11d 0. 42d 0. 14d
+AM 68. 70a 1. 81b 1. 53b 0. 60b 0. 20b 143
300 -AM 0d 1. 52c 1. 34c 0. 49c 0. 16c
+AM 59. 20b 2. 31a 1. 90a 0. 72a 0. 27a 152
600 -AM 0d 0. 60f 0. 53f 0. 19f 0. 07f
+AM 45. 80c 1. 17e 0. 90e 0. 37e 0. 13e 192
摇 摇 数据为平均值,同列不同小写字母表示处理间差异显著(P<0. 05)
2. 2摇 枳实生苗不同部位几种矿质元素含量
随着施 Zn量的增加,枳苗地上部与根部 Zn含量均呈上升趋势,Zn300 和 Zn600 处理的接种株根部 Zn 含
量均显著高于对照,而 Zn300 处理的接种株地上部 Zn含量却低于对照,接种株地上部 /根部 Zn的转运系数大
小依次是:Zn0>Zn300>Zn600。 地上部与根部 Cu 含量随施 Zn 量增加均呈下降趋势,Zn0 处理的接种株地上
部和根部 Cu含量及 Zn600 处理接种株根部 Cu含量均显著高于对照(图 1)。
/
(mg/
kg)
/
(mg/
kg)
图 1摇 枳苗地上部与根部 Zn、Cu、P、K、Mg和 Ca含量
Fig. 1摇 Contents of zinc,copper,phosphorus, potassium, magnesium,and calcium in the shoots and roots of Poncirus trifoliata seedlings
各处理接种株 P 含量均相对较高,其中接种株 Zn0 处理的地上部 P 含量和 Zn300 处理的根部 P 含量均
显著高于对照;随着施 Zn量的增加,根部 K含量呈下降趋势,接种株 Zn0 处理的地上部 K、Mg 含量均显著高
于对照,Zn300 处理和 Zn600 处理的接种株地上部与根部 K、Mg含量与对照并无显著差异;而各施 Zn 处理接
0312 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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种株地上部与根部 Ca含量与对照亦无显著性差异(图 1)。
2. 3摇 枳实生苗根部净 Ca2+、H+、NO-3 离子流
接种株根系净 Ca2+流出速率高于对照,其中接种株距根尖端 0 滋m、100 滋m、600 滋m、1000 滋m、1600 滋m
处净 Ca2+流出速率与对照的差异均达显著水平,另外,接种株距根尖端 0 滋m、600 滋m处净 Ca2+外流信号明显
强于对照(图 2,图 3)。
接种株根系净 H+和 NO-3 流入速率均相对高于对照,其中接种株距根尖端 100 滋m、600 滋m、1000 滋m、
1600 滋m处净 H+流入速率与对照的差异均达显著水平(图 2),接种株距根尖端 600 滋m 处净 H+内流信号明
显强于对照(图 3)。
接种株距根尖端 300 滋m、2400 滋m处净 NO-3 流入速率均显著高于对照(图 2),其中接种株距根尖端 2400
滋m处净 NO-3 内流信号明显强于对照(图 3)。
图 2摇 菌根化与非菌根化枳苗根系净 Ca2+、H+及 NO-3 离子流
Fig. 2摇 Net fluxes of Ca2+, H+ and NO-3 along mycorrhizal and nonmycorrhizal roots of Poncirus trifoliata seedings
竖线代表标准差,星号表示处理间差异显著(P<0. 05)
3摇 讨论
AM真菌侵染情况是 AM真菌发挥功能的基础[16]。 本研究的结果表明,随着土壤施 Zn量的增加,菌根侵
染率呈下降趋势,但在重度 Zn 污染下仍有较高的侵染率和菌根依赖性,且各施 Zn 处理下接种株的生物量均
显著高于对照,其中以外施 300 mg / kg Zn 时枳苗的生物量最高(表 1)。 未施 Zn 的试验基质 Zn 含量(0. 47
mg / kg)居于缺乏范围,其含 Zn 量低不能满足枳苗生长对 Zn 的需求,而施 300 mg / kg Zn 时,短期内反而满足
了枳苗生长对 Zn的需求,故表现出促进生长的效应。 这与申鸿[7]报道不同 Zn 污染对玉米生长的影响结果
有类似之处。 此外,Zn300 与 Zn600 处理的接种株根部 Zn含量显著高于对照,接种株地上部 /根部 Zn 的转运
系数随施 Zn量的增加而呈递减趋势。 表明随着施 Zn 量的增加,接种株根部 Zn 的积累量明显增加。 其中
Zn300 处理地上部 Zn含量反而低于对照,表明中度 Zn污染时,Zn大部分积累于根部;另一方面,这还可能与
Zn300 接种株生物量增加而引起的“稀释冶效应有关。 有研究表明,菌根真菌菌丝可吸附 Zn等重金属元素,起
到“储留冶或“过滤冶作用,从而减少 Zn的上运[8,17鄄20]。 可见,在中度或重度 Zn 污染时,菌根的这种“固持冶作
用相当明显,从而减轻或避免枳苗遭受 Zn污染的危害。
申鸿[7]研究发现,玉米植株 Zn 与 Cu 之间的拮抗或协助关系与土壤中的 Zn、Cu 浓度及其比例有关,Zn鄄
Cu混合污染对玉米植株 P 营养有显著负效应。 类似地,Cavagnaro 等[21]研究显示,AM 真菌侵染的野生型与
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图 3摇 菌根化与非菌根化枳苗根系距根尖端 0滋m、600滋m、2400滋m处净 Ca2+、H+、NO-3 离子流动态
Fig. 3摇 Ocsillations of net fluxes of Ca2+, H+ and NO-3 at 0滋m, 600滋m and 2400滋m from the apex of mycorrhizal and nonmycorrhizal roots
of Poncirus trifoliata seedlings
突变型番茄植株 Zn / P 比例均随着外施 Zn 量的增加而显著增加。 本研究中,菌根化与非菌根化枳苗地上部
和根部 Cu、P 含量均随施 Zn量的增加而呈下降趋势,由此推测枳苗体内 Zn与 Cu、Zn与 P 之间均存在一定的
拮抗关系。 另外,在未施 Zn的实验基质中,G. intraradices的侵染能促进枳苗对 P、K、Mg和 Cu 元素的吸收与
转运。 在 Zn污染的基质中,G. intraradices 的侵染对 P、Cu 的吸收仍有促进作用,这与前人在玉米[4]、三叶
草[17]、番茄[21]及 Cu污染[19鄄20,22]上的报道结果有类似之处。 而在 Zn 污染条件下,AM 对其他元素如 K、Mg、
Ca的吸收似乎并无明显的促进作用。 不同的是,Andrade 等[6]研究认为,在中度 Zn 污染下,AM 真菌显著促
进了豆类植株对 P、Cu、Ca和 Mg的吸收,这种结果上的差异进一步地说明,AM真菌的效应除与 Zn 污染程度
有关外,还与菌剂及寄主的种类等因素有关。
与对照相比,接种株根冠及伸长区净 Ca2+流出速率、净 H+流入速率及成熟区净 NO-3 流入速率均明显提
高(图 2、图 3)。 NO-3 流入速率的提高,表明 AM有利于提高植株对硝态 N的吸收。 研究表明,嵌在丛枝周围
的寄主植物的原生质膜具有很高的 H+ 鄄ATPase活性[23],结合本研究显示的净 Ca2+、H+离子流的方向与速率结
果来看,推测枳菌根的形成可能活化了根细胞质膜 Ca2+ 鄄ATPase 及 Ca2+ / H+反向转运体,在 Ca2+外流的同时,
H+则通过反向转运体内流;另一方面,AM真菌也可能通过活化根细胞质膜 NO-3 / H
+同向转运体,在 NO-3 离子
内流的同时,H+通过同向转运体进入胞内。 业已清楚,Ca2+、H+都是细胞内第二信使,其进出细胞动态可能对
胞内微生态产生影响,进而引发一系列的生理生化反应。 另一方面,AM真菌的侵染可改善枳根系结构[24]和
根系周围的土壤结构[25],也有利于寄主枳对矿质元素的吸收。 另外,接种株根系净 Ca2+外流速率高于对照,
这与上述 Zn0 处理 AM真菌接种对 Ca的吸收并无明显的影响相吻合。 接种株根系净 H+内流速率明显增强,
从而引起根表 pH变化,如阻止根际土壤酸化。 这与外生菌根真菌(ECM)侵染的桉树根部对应离子流方向
(如 H+外流、Ca2+内流) [11]具有相反的趋势。 AM真菌与 ECM真菌的侵染方式存在明显的差异,H+、Ca2+离子
2312 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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流方向的差异与其不同的侵染方式之间有何关联? 以及这些差异对各自寄主抗逆性又有何影响? 等等,还需
要深入地研究。
致谢:感谢旭月(北京)科技有限公司孙娟在非损伤微测技术测定分析过程中给予的帮助。
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ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 7 April,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Theoretical framework and key techniques of urban ecological landscape research SUN Ranhao,XU Zhongliang, CHEN Liding,et al (1979)………
Response of sinapate esters in Arabidopsis thaliana to UV鄄B radiation LI Min, WANG Yin, MU Xiaofei, et al (1987)………………
Biosorption of lead (域) and cadmium (域) from aqueous solution by Chlorella pyrenoidsa and its influential factors
JIANG Jing, LI Liang, LI Haipeng,et al (1995)
………………
……………………………………………………………………………………
Response of pear jujube trees on fruit development period to different soil water potential levels
HAN Lixin,WANG Youke,ZHANG Linlin (2004)
………………………………………
…………………………………………………………………………………
An approach for analyzing resources metabolism of industrial ecosystems
SHI Xiaoqing, YANG Jianxin, WANG Rusong,et al (2012)
………………………………………………………………
………………………………………………………………………
Establishment of environmental sustainability assessment indicators based on material flow and ecological footprint model in
Tongling City of Anhui Province ZHAO Huihui, WANG Yuan, GU Xueming, et al (2025)……………………………………
Health status evaluation of the farmland supply function at county level in Hebei Province
BAI Linhong,WANG Wei,ZHANG Yu (2033)
……………………………………………
………………………………………………………………………………………
Inhibition effects and mechanisms of the endophytic fungus Chaetomium globosum L18 from Curcuma wenyujin
WANG Yanhong, WU Xiaomin, ZHU Yanping, et al (2040)
………………………
………………………………………………………………………
Water use of walnut鄄wheat intercropping system based on stable carbon isotope technique in the low hilly area of North China
HE Chunxia, MENG Ping, ZHANG Jinsong, et al (2047)
………
…………………………………………………………………………
Spatial heterogeneity of soil microbial biomass carbon, nitrogen, and phosphorus in sloping farmland in a karst region on the
Yunnan鄄Guizhou Plateau ZHANG Liqing, PENG Wanxia, SONG Tongqing, et al (2056)………………………………………
Relationship among rice root aerechyma, root radial oxygen loss and rhizosphere nitrification LI Yilin (2066)………………………
Effects of Eriosoma lanigerum (Hausmann) on physiological indices of different apple cultivars
WANG Xicun, YU Yi, ZHOU Hongxu, et al (2075)
………………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of P鄄efficient transgenic soybean on rhizosphere microbial community JIN Lingbo, ZHOU Feng, YAO Juan,et al (2082)……
Detecting major phenological stages of rice using MODIS鄄EVI data and Symlet11 wavelet in Northeast China
XU Yanyan, ZHANG Jiahua, YANG Limin (2091)
…………………………
…………………………………………………………………………………
Cropping system optimization based on the comparative analysis of precipitation utilization in Sichuan Province
WANG Mingtian, QU Huihui,YANG Xiaoguang, et al (2099)
………………………
……………………………………………………………………
The impacts of global climatic change on chilling damage distributions of maize in Northeast China
GAO Xiaorong, WANG Chunyi, ZHANG Jiquan (2110)
……………………………………
……………………………………………………………………………
Effect of fertilization on ammonia volatilization from paddy fields in Chao Lake Basin ZHU Xiaohong,MA Zhongwen,MA Youhua, et al (2119)……
Effects of arbuscular mycorrhizal fungus on net ion fluxes in the roots of trifoliate orange(Poncirus trifoliata) and mineral
nutrition in seedlings under zinc contamination XIAO Jiaxin, YANG Hui, ZHANG Shaoling (2127)……………………………
The effect of red 颐far red ratio on the stomata characters and stomata conductance of Chrysanthemum leaves
YANG Zaiqiang, ZHANG Jing, JIANG Xiaodong, et al (2135)
…………………………
……………………………………………………………………
Dynamic characteristics of litterfall and nutrient return of four typical forests along the altitudinal gradients in Mt. Shennongjia,
China LIU Lei, SHEN Guozhen,CHEN Fangqing, et al (2142)…………………………………………………………………
Aboveground litter contribution to soil respiration in a black locust plantation in the Loess Plateau
ZHOU Xiaogang,GUO Shenli, CHE Shengguo, et al (2150)
……………………………………
………………………………………………………………………
Life history and spatial distribution of a Taiwania flousiana population in Leigong Mountain, Guizhou Province, China
CHEN Zhiyang, YANG Ning,YAO Xianming, et al (2158)
………………
………………………………………………………………………
The feasibility of using LAS measurements of the turbulence structure parameters of temperature above a forest canopy
ZHENG Ning, ZHANG Jinsong, MENG Ping, et al (2166)
………………
………………………………………………………………………
Spatial distribution of vegetation and carbon density in Jinyun Mountain Nature Reserve based on RS / GIS
XU Shaojun, ZENG Bo,SU Xiaolei,et al (2174)
……………………………
……………………………………………………………………………………
Early nitrogen deposition effects on CO2 efflux from a cold鄄temperate coniferous forest soil
WENDU Runa, FANG Huajun, YU Guirui,et al (2185)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Epilithic diatom assemblages distribution in Gui River basin, in relation to chemical and physiographical factors
DENG Peiyan, LEI Yuanda, LIU Wei, et al (2196)
……………………
………………………………………………………………………………
Acute stress caused by sand discharging on Yellow River Carp (Cyprinus carpio) in Xiaolangdi Reservoir
SUN Luyin, Baiyinbaoligao, NIU Cuijuan,et al (2204)
……………………………
……………………………………………………………………………
Environmental cost of pond aquiculture in Shanghai: an empirical analysis based on double鄄bounded dichotomous CVM method
TANG Keyong, YANG Zhengyong, YANG Huaiyu,et al (2212)
……
……………………………………………………………………
Host searching behaviour of Apanteles cypris Nixon (Hymenoptera: Braconidae) ZHOU Hui, ZHANG Yang, WU Weijian (2223)…
The effect of hedgerows on the distribution of Harmonia axyridis Pallas in agroforestry systems
YAN Fei, ZHOU Zaibao,WANG Shuo, et al (2230)
………………………………………
………………………………………………………………………………
Induction of early resistance response to Alternaira alternate f. sp. mali in apple leaves with apple and chitosan fermentation broth
WANG Rongjuan,YAO Yuncong,QI Yapinget al (2239)
…
……………………………………………………………………………
Review and Monograph
Research into vulnerability assessment for coastal zones in the context of climate change
WANG Ning, ZHANG Liquan, YUAN Lin, et al (2248)
………………………………………………
…………………………………………………………………………
Introduction and ecological effects of an exotic mangrove species Sonneratia apetala
PENG Yougui, XU Zhengchun, LIU Minchao (2259)
……………………………………………………
………………………………………………………………………………
Discussion
Degradation of organic contaminants with biological aerobic fermentation in sewage sludge dewatering and its influencing factors
YU Jie,ZHENG Guodi,GAO Dinget al (2271)
……
………………………………………………………………………………………
Remediation of soils contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) using four greening tree species
YAN Wende, LIANG Xiaocui, ZHENG Wei,et al (2279)
…………………
…………………………………………………………………………
Scientific Note
Diversity of endophytic fungi from six dominant plant species in a Pb鄄Zn mine wasteland in China
LI Dongwei, XU Hongmei, MEI Tao, et al (2288)
……………………………………
…………………………………………………………………………………
Effects of Meloidogyne incognita on scavenging system of reactive oxygen species in tomato seedlings grafted with different rootstocks
LIANG Peng,CHEN Zhende, LUO Qingxi (2294)
…
…………………………………………………………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
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