全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫2014426 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
张义飞,毕琪,杨允菲,张忠辉,胡长群,杨雨春,赵珊珊,王相刚.松嫩平原盐碱化羊草群落中 AM 真菌物种资源及侵染率研究.草业学报,2015,
24(9):8088.
ZHANGYiFei,BIQi,YANGYunFei,ZHANGZhongHui,HUChangQun,YANGYuChun,ZHAOShanShan,WANGXiangGang.Arbus
cularmycorrhizalfungidiversityinsalinealkaline犔犲狔犿狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊grasslandsontheSongnenPlain.ActaPrataculturaeSinica,2015,24(9):8088.
松嫩平原盐碱化羊草群落中犃犕真菌
物种资源及侵染率研究
张义飞1,毕琪2,杨允菲3,张忠辉1,胡长群1,杨雨春1,赵珊珊1,王相刚4
(1.吉林省林业科学研究院,吉林 长春130033;2.东北师大附属中学,吉林 长春130022;3.东北师范大学生命科学学院,
吉林 长春130024;4.敦化市明星特产科技开发有限公司,吉林 敦化133000)
摘要:本研究在松嫩平原西部12个地区15个重度盐碱化草地中,调查了羊草群落天然斑块中 AM 真菌的种类和
分布、AM真菌羊草根系的侵染能力及土壤pH值的影响。共分离出AM真菌4属11种,其中球囊霉属(犌犾狅犿狌狊)
占总物种数的72.42%,在各调查样点中出现频度最高,其中摩西球囊霉(犌.犿狅狊狊犲犪)出现频度达100.0%。土壤
pH强烈抑制盐碱化草地中羊草天然群落斑块中 AM 真菌的物种丰富度,但对孢子密度的影响未达到显著水平。
AM真菌对羊草根系的侵染频率和侵染强度显著正相关。AM 真菌对羊草根系的侵染频率和侵染强度随着 AM
物种数量的增加而增强,随着土壤pH的增加而下降。在盐碱化羊草地中存在较丰富的侵染羊草根系的AM真菌
资源,研究结果为筛选和利用耐盐碱AM真菌菌株以恢复和重建松嫩盐碱化羊草草地生态系统提供了理论依据。
关键词:丛枝菌根真菌;盐碱化草地;羊草;土壤pH;物种丰富度
犃狉犫狌狊犮狌犾犪狉犿狔犮狅狉狉犺犻狕犪犾犳狌狀犵犻犱犻狏犲狉狊犻狋狔犻狀狊犪犾犻狀犲犪犾犽犪犾犻狀犲犔犲狔犿狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊犵狉犪狊狊犾犪狀犱狊
狅狀狋犺犲犛狅狀犵狀犲狀犘犾犪犻狀
ZHANGYiFei1,BIQi2,YANG YunFei3,ZHANGZhongHui1,HU ChangQun1,YANG YuChun1,
ZHAOShanShan1,WANGXiangGang4
1.犑犻犾犻狀犃犮犪犱犲犿狔狅犳犉狅狉犲狊狋狉狔犛犮犻犲狀犮犲,犆犺犪狀犵犮犺狌狀130033,犆犺犻狀犪;2.犎犻犵犺犛犮犺狅狅犾犃狋狋犪犮犺犲犱狋狅犖狅狉狋犺犲犪狊狋犖狅狉犿犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,
犆犺犪狀犵犮犺狌狀130022,犆犺犻狀犪;3.犛犮犺狅狅犾狅犳犔犻犳犲犛犮犻犲狀犮犲,犖狅狉狋犺犲犪狊狋犖狅狉犿犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犆犺犪狀犵犮犺狌狀130024,犆犺犻狀犪;4.犇狌狀犺狌犪犛狋犪狉
犔狅犮犪犾犘狉狅犱狌犮狋狊犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋犆狅.犔犲犱.,犇狌狀犺狌犪133000,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Arbuscularmycorrhizalfungi(AMF)arebeneficialmicroorganisms,distributedwidelyinmanydif
ferentsoiltypes.TheinvestigationofspeciesdiversityofAMFinextremeenvironmentsisarapidlydeveloping
areaofresearchbecauseofthepotentialbenefitsforecosystemrestoration.Screeningforeffectivearbuscular
mycorrhizalfungispeciesisregardedasanimportantapproachtosuccessfulrevegetation.Theidentificationof
arbuscularmycorrhizalspeciesandtheirdistributionwereinvestigatedin15naturalsalinealkaline犔犲狔犿狌狊
犮犺犻狀犲狀狊犻狊grasslandsin12regionsofthewesternSongnenPlain.Theoccurrencefrequency,speciesrichness
andsporedensitywerealsoinvestigated.TheabilityofAMFtoinfectrootsof犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊,includingcoloniza
第24卷 第9期
Vol.24,No.9
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
2015年9月
Sep,2015
收稿日期:20141013;改回日期:20141210
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30270260,30770397),林业公益性行业科研专项(201104040)和吉林省科技发展计划(201205065)资助。
作者简介:张义飞(1972),男,吉林长春人,助理研究员,博士。Email:yifei@hotmail.com
通讯作者Correspondingauthor.Email:yifei@hotmail.com
tionrateandinfectionintensity,andtheeffectofsoilpHweremeasured.Intotal,11speciesfrom4different
familieswereidentified;72.4% ofspeciesbelongedto犌犾狅犿狌狊.Onespecies,犌.犿狅狊狊犲犪,wasfoundatal
sites.HighsoilpHstronglydecreasedAMFspeciesrichnessinnaturalsalinealkalinecommunitiesof犔.
犮犺犻狀犲狀狊犻狊,butdidnotaffectsporedensity.Disturbanceofsoilthrougherosionmaybeanimportantfactorin
fluencingsporedensityinsoilbecauseAMFsporeswereseldomdetectedinbaresoilwherethesurfacehad
beensignificantlydisturbed.Rootcolonizationratewaspositivelycorrelatedwithinfectionintensity.Theinfec
tionof犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊rootswasincreasedwithincreasingAMFspeciesrichness,depressedbyincreasingsoilpH.
OurresearchindicatedthattherewasanabundanceofAMFspeciesinsalinealkalinegrasslandabletoinfect
rootsof犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊,andsuggestedapproachesforscreeningsalinealkalinetolerantAMFspecieswiththepo
tentialtohelprestorethedegradedgrasslandecosystemontheSongnenPlain.
犓犲狔狑狅狉犱狊:arbuscular mycorrhizalfungi;salinealkalinegrassland;犔犲狔犿狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊;soilpH;species
richness
丛枝菌根(arbuscularmycorrhizal,AM)真菌是一类广泛分布于土壤中的有益微生物[13]。由于进化历程和
生存条件的差异,不同区域的AM 真菌己适应了当地环境条件和寄主植物,其种类和分布表现出地域和生境差
异,形成丰富的种质资源[47]。近年来,在盐碱地、退化草地、重金属污染土壤、荒漠土地、工业污染区等极端生境
中调查AM真菌资源成为研究热点[810]。极端环境中的AM 真菌因具有独特的生物学特性,可能具有较高的应
用价值,如利用AM真菌修复退化生态系统[1114]。了解AM 真菌的资源分布,是进一步开发利用该类微生物的
基础。
吉林西部草地位于松嫩草地西端,因过度开垦放牧及全球气候变暖等因素的影响,该区草原生态系统严重退
化,主要表现为不同程度的盐碱化。羊草(犔犲狔犿狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊)作为该区草地的优势物种,其优势地位随盐碱化程
度的加深不断下降,恢复难度也随盐碱化程度的加深而增加。人们发现土壤中缺乏AM真菌可能是某些植被恢
复困难的原因之一[15],因此筛选适于土壤条件的AMF有效菌种对成功应用菌根技术恢复植被十分重要[16]。有
研究表明,从盐碱生境中筛选的AM菌种往往具有较高的耐盐性和生长能力,这些具有高耐盐能力的AM菌种,
在促进重度盐碱化草地的植被恢复中具有应用潜力[17]。因此,本研究在松嫩平原西部多个重度盐碱化草地中,
调查了羊草天然群落斑块中AM真菌的种类和分布;AM真菌羊草根系的侵染能力及土壤pH值的影响,以期为
筛选和利用耐盐碱AM真菌菌株,恢复和重建松嫩盐碱化羊草草地生态系统提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 采样地点
2005年9月调查了吉林省西部12个地区15个群落(图1,表1):松原地区的乌兰图嘎羊草群落、红星牧场羊
草群落、长岭种马场羊草群落、查干湖畔蒙古屯羊草群落、大遐牧场羊草群落、东三家子羊草群落和盐碱化羊草群
落,白城地区的姜家甸羊草群落和羊草+杂类草群落、通榆前程羊草群落、北大岗贝加尔针茅(犛狋犻狆犪犫犪犻犮犪犾犲狀狊犻狊)
+羊草群落和羊草+杂类草群落、镇赉种羊场羊草群落、青山村羊草群落,内蒙古兴安盟羊草群落。
1.2 采样方法
选取当地羊草代表性群落,因选取的群落较为均匀一致,故取样面积为25cm×25cm,3个重复样方。移去
羊草地上部后,去掉约2cm厚的表土层。考虑到羊草根系的分布深度,取20~30cm根系和土壤。挑出根系后
即刻置于FAA固定液中备用。混匀土样后取约2kg土装入袋中。记录采样人、采样时间、地点、周围环境等。
1.3 羊草根系透明、染色和侵染情况
采用KOH透明-乳酸甘油酸性品红染色法染色。首先将根系用蒸馏水冲洗2~3次,然后切成1cm左右
18第9期 张义飞 等:松嫩平原盐碱化羊草群落中AM真菌物种资源及侵染率研究
长度的根段。将根段放入10%KOH溶液中,水浴(90℃)60min,蒸馏水冲洗2次。随后放入碱性双氧水中软化
20min,水洗后在2%的盐酸中酸化3~4min。然后在90℃水浴锅中用酸性品红染色30min。取出样根,放在
乳酸甘油(1∶1)中浸泡脱色。随机选取50条根段,压片,在显微镜下观察每条根的侵染长度(以 mm记录),并
记录被侵染的根系数量。依据下列公式计算AM菌对羊草根系的侵染情况[18]:
侵染频率(colonizationrate,CR%)=(侵染根段数/总根段数)×100
侵染强度(infectionintensity,II%)=(侵染根长/总根长)×100
图1 采样地点地理分布
犉犻犵.1 犜犺犲犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀狅犳犻狀狏犲狊狋犻犵犪狋犻狅狀狊犻狋犲狊
采样点Samplingsite:乌兰图嘎 Wulan
tuga,红星牧场 HongxingPasture,种马场
北甸子 NorthMeadowofStudhorseFarm,
查干 湖 畔 蒙 古 屯 MongoliaVilagenear
ChaganLake,大遐牧场 DaxiaPasture,东
三家子 Dongsanjiazi,姜家甸 Jiangjiadian,
通榆前程 QianchengofTongyu,北大岗
Beidagang,镇 赉 种 羊 场 ZhenglaiStud
Farm,青山村 Qingshan Vilage,兴 安 盟
HingganLeague.
城市City:长春Changchun,哈尔滨 Har
bin,乌兰浩特 Ulanhot,白城 Baicheng,大
庆 Daqing,吉林Jilin.
河流 River:嫩江 Nenjing,松花江 Song
huaRiver,第 二 松 花 江 SecondSonghua
River,西辽河 WestLiaoheRiver.
图标 Icon:采样点 Samplespot,省会
Provincialcapital,地级市 Prefecturelevel
city,河流、湖泊 Riverandlake,省界 Pro
vincialboundary.
1.4 孢子分离、检测及鉴定
采用湿筛倾析-蔗糖离心法[19]。用四分法取20g土样,放入大烧杯中加水搅拌。静置10s后过筛。将筛
出物装入玻璃离心管中,以3000r/min转速离心3min。离心后去掉上清液,加入50%蔗糖搅匀,再次以3000r/
min转速离心1.5min。上清液过400目筛后获得孢子。在体视显微镜下于培养皿内分格计数,测定孢子密度
(sporedensity,SD)。
在体视显微镜下先观察并记录孢子的颜色、大小、连孢菌丝特征等。再用吸管挑取孢子于载玻片上,加浮载
剂封片后在综合显微镜下观察并测定孢子的颜色、大小、孢壁颜色、类型、厚度、内含物性质等特征。使用 Melz
er’s试剂,观察孢子的特异反应,对有代表性或特异性的特征进行拍照。最后根据Schenck和Perez[20](1988)的
“VA菌根真菌鉴定手册”,国际丛枝菌根真菌保藏中心(INVAM)网站上提供的物种描述,参阅鉴定材料和近几
年发表的新种、新记录种等资料进行AM 真菌种属的检索和鉴定。对于难以确定的种或可能的新种、新记录种
作单孢培养,在获得大量同源孢子后,按照上述步骤重新进行鉴定。
1.5 AM真菌多样性指标计算方法
依据调查数据,计算了 AM 真菌的出现频度(F),即某菌种在所有样点总体中的出现率[21];物种丰富度
(SR),即统计某样点60g土壤中含有的AM真菌物种的数目[22];孢子密度(SD),即计数每20g观测土样内所有
AM真菌物种的孢子总数。
1.6 土壤pH测量
取10g风干土,用10mL去离子水浸泡(1∶1水土比),振荡3min后静止30min,取上清液测量pH 值
28 草 业 学 报 第24卷
(PHS3C型精密pH计)。
1.7 统计分析
使用SPSS19.0进行数据统计,SigmaPlot10绘图。采用线性回归法,分析了侵染频率与侵染强度之间的关
系;土壤pH对物种丰富度、孢子密度、侵染频率和侵染强度的影响;以及物种丰富度对侵染频率和侵染强度的影
响。孢子密度数据进行平方根转换,以保证数据的正态分布。所有检验的显著性水平为犘=0.05。
表1 羊草根际土壤犃犕真菌资源调查地点信息
犜犪犫犾犲1 犜犺犲犻狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀狅犳狊犻狋犲狊狑犺犲狉犲犃犕犳狌狀犵犻狉犲狊狅狌狉犮犲狊狑犪狊犻狀狏犲狊狋犻犵犪狋犲犱犻狀狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲狅犳犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊
代码Code 样点Site 经纬度Longitudeandlatitude
WL 乌兰图嘎羊草群落,吉林省松原市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofWulantuga,Songyuan,Jilin 44°35′39″N,124°25′18″E
HX 红星牧场羊草群落,吉林省松原市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofHongxingpasture,Songyuan,Jilin 45°0′23″N,124°28′13″E
ZM 长岭种马场羊草群落,吉林省松原市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofChanglingstudhorsefarm,Songyuan,Jilin 44°35′29″N,123°30′29″E
CG 查干湖畔蒙古屯羊草群落,吉林省松原市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofMongoliavilagenearChagan
lake,Songyuan,Jilin
45°8′23.68″N,124°25′30″E
DX 大遐牧场羊草群落,吉林省松原市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofDaxiapasture,Songyuan,Jilin 45°1′6″N,124°19′4″E
DS1 东三家子羊草群落,吉林省松原市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofDongsanjiazi,Songyuan,Jilin 44°26′57″N,124°5′42″E
DS2 东三家子重度退化羊草群落,吉林省松原市Seriouslydegraded犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofDongsanjia
zi,Songyuan,Jilin
44°26′57″N,124°5′42″E
JJ1 姜家甸羊草群落,吉林省白城市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofJiangjiameadow,Baicheng,Jilin 45°34′30″N,123°38′26″E
JJ2 姜家甸羊草+杂类草,吉林省白城市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊+forbcommunityofJiangjiameadow,Baicheng,Jilin 45°34′30″N,123°38′26″E
QC 通榆前程羊草群落,吉林省白城市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofTongyu,Baicheng,Jilin 45°0′33″N,123°10′18″E
BD1 北大岗羊草+针茅群落,吉林省白城市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊+犛狋犻狆犪communityofBeidagang,Baicheng,Jilin 45°45′8″N,122°39′44″E
BD2 北大岗羊草群落,吉林省白城市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofBeidagang,Baicheng,Jilin 45°45′8″N,122°39′44″E
ZL 镇赉种羊场羊草群落,吉林省白城市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofZhenglaistudfarm,Baicheng,Jilin 45°46′41″N,123°6′15″E
QS 青山村羊草群落,吉林省白城市犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofQingshanvilage,Baicheng,Jilin 45°39′29″N,122°52′1″E
XA 兴安盟羊草群落,内蒙古兴安盟犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊communityofHingganleague,InnerMongolia 46°2′49″N,122°6′1″E
2 结果与分析
2.1 AM真菌物种资源及分布
从吉林省西部盐碱化羊草天然群落的45个土样中,共分离出AM真菌4属11种。其中球囊霉属(犌犾狅犿狌狊)
8种,占总种数的72.42%;无梗囊霉属(犃犮犪狌犾狅狊狆狅狉犪)1种,类球囊霉属(犘犪狉犪犵犾狅犿狌狊)1种,盾巨孢囊霉属
(犛犮狌狋犲犾犾狅狊狆狅狉犪)1种,各个物种的地理分布见表2。
在所有调查样点中,东三家子盐碱化羊草草地的AM 真菌物种丰度最小,只有1个物种。北大岗保护良好
的贝加尔针茅+羊草草地中AM真菌物种丰度最大,在羊草根际土壤中鉴定出6个物种。在所有鉴定出的菌种
中,球囊霉属物种出现频度最高,其中摩西球囊霉(犌.犿狅狊狊犲犪)出现在所有调查样点中,频度达100.0%,其次是
近明球囊霉(犌.犮犾犪狉狅犻犱犲狌犿)和地球囊霉(犌.犵犲狅狊狆狅狉狌犿),频度均为66.7%。球囊霉属的微丛球囊霉(犌.犿犻
犮狉狅犪犵犵狉犲犵犪狋狌犿)和盾巨孢囊霉属的透明盾巨孢囊霉(犛.狆犲犾犾狌犮犻犱犪)的频度最低,仅为6.7%(表2)。各调查样点
的孢子密度变化较大,在6~280个/20g土之间变化,其中东三家子盐碱化羊草草地中的孢子密度最低,姜家甸
的羊草+杂类草群落中的孢子密度最高,各样点孢子密度平均值为(98.55±13.53)个/20g土(表2)。
土壤pH强烈抑制了盐碱化草地中羊草天然群落斑块中AM 真菌的物种丰富度(SR=23.59-2.22×pH,
狉2=0.53,犘<0.001)(图2A)。随着pH的增加,AM真菌的物种数量由最高6种下降为仅1种。虽然pH值越
高,孢子密度越低,但土壤pH对土壤中孢子密度的影响未达到显著水平(犘=0.198)(图2B)。
38第9期 张义飞 等:松嫩平原盐碱化羊草群落中AM真菌物种资源及侵染率研究
书书书
表
2
羊
草
根
际
土
壤
犃
犕
真
菌
资
源
及
地
区
分
布
犜犪
犫犾
犲
2
犜犺
犲
狉犲
狊狅
狌狉
犮犲
狊
犪狀
犱
犱犻
狊狋
狉犻
犫狌
狋犻
狅狀
狅犳
犃
犕
犳狌
狀 犵
犻犻
狀
狉犺
犻狕
狅狊
狆犺
犲狉
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狅犳
犔
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犺犻
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犵犵
狉犲
犵犪
狋狌
犿
+
+
+
20
.0
白
色
球
囊
霉
犌
.犪
犾犫
犻犱
狌犿
+
+
+
20
.0
双
型
球
囊
霉
犌
.犪
犿犫
犻狊
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66
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类
球
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20
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明
盾
巨
孢
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1
48 草 业 学 报 第24卷
图2 土壤狆犎对犃犕真菌物种丰富度(犃)和孢子密度(犅)的影响
犉犻犵.2 犜犺犲犲犳犳犲犮狋狊狅犳狊狅犻犾狆犎狅狀狊狆犲犮犻犲狊狉犻犮犺狀犲狊狊(犃)犪狀犱狊狆狅狉犲犱犲狀狊犻狋狔(犅)狅犳犃犕犳狌狀犵犻
2.2 AM菌的侵染情况及影响因素
图3 羊草根系犃犕菌根的侵染频率和侵染强度的关系
犉犻犵.3 犜犺犲狉犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆狊犫犲狋狑犲犲狀犮狅犾狅狀犻狕犪狋犻狅狀狉犪狋犲犪狀犱
犻狀犳犲犮狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋狔狅犳犃犕犳狌狀犵犻狋狅犔.犮犺犻狀犲狀狊犻狊狉狅狅狋
在所调查的羊草群落中,各样点AM 真菌对羊草
根系的侵染频率为 30% ~76%,平均 (53.40±
3.07)%。侵染强度为4%~36%,平均(17.50±
1.70)%。侵染频率(CR)与侵染强度(II)显著正相关
(II=0.47×CR-7.47,狉2=0.71,犘<0.001),即AM
菌侵染的羊草根系数量越多,其在每条根上侵染的长
度越长(图3)。
AM真菌对羊草根系的侵染频率(CR=31.08+
5.83×SR,狉2=0.13,犘=0.011)和侵染强度(II=
6.50+2.87×SR,狉2=0.11,犘=0.025)均与土壤中
AM真菌的物种丰富度显著正相关(图4A),表明AM
真菌的物种数量越多,对羊草根系的侵染活动越强。随着土壤盐碱化强度的增加,AM真菌对羊草根系的侵染能
力变差,表现为土壤pH与AM真菌的侵染频率(CR=213.98-18.06×pH,狉2=0.14,犘=0.010)和侵染强度
(II=87.86-7.92×pH,狉2=0.09,犘=0.046)显著负相关(图4B)。
图4 侵染频率和侵染强度与犃犕真菌物种丰富度(犃)和土壤狆犎(犅)的关系
犉犻犵.4 犜犺犲狉犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆狊狅犳犮狅犾狅狀犻狕犪狋犻狅狀狉犪狋犲犪狀犱犻狀犳犲犮狋犻狅狀犻狀狋犲狀狊犻狋狔狑犻狋犺狊狆犲犮犻犲狊狉犻犮犺狀犲狊狊狅犳犃犕犳狌狀犵犻(犃)犪狀犱狊狅犻犾狆犎(犅)
3 讨论
盐碱化草地存在较丰富的AM 真菌资源。早在1928年,Mason[23]就报道了盐碱土壤环境下的植物菌根。
随后的研究发现,在盐碱土这一特殊的生态系统中,丛枝菌根真菌几乎侵染所有植物。唐明等[24](2007)在内蒙
58第9期 张义飞 等:松嫩平原盐碱化羊草群落中AM真菌物种资源及侵染率研究
古盐碱土13种主要植物的根际土壤中分离出3属26种AM真菌;王桂君[25](2005)在吉林省西部盐碱化草地的
20种典型植物的根际土壤中鉴定出29种AM菌根真菌。本研究仅针对羊草这一物种,在松嫩平原西部盐碱化
草地中共检测到能够侵染羊草根系的4属11种菌根真菌(表2)。一般而言,AM真菌在自然生态系统具有较高
的多样性,而在人类频繁干扰的生态系统中,如农田和放牧场,AM 真菌多样性降低[26]。除了受宿主植物影响
外,环境因子,如气候、土壤、土壤微生物、土地利用方式等,都影响着AM 真菌的资源分布[6,2728],如人们发现土
壤pH对AM真菌种类分布的影响具有一定的规律性[2930]。此外,宿主植物对环境因子变化的响应,也会通过影
响AM真菌与宿主植物的亲和性而影响AM菌的存在与分布[3132]。
球囊霉属(犌犾狅犿狌狊)菌种在大多数调查样地中占居优势(表2),这与其他盐碱环境中的调查结果相同[24,3334],
目前普遍认为球囊霉属多出现在中性和pH 较高的土壤中[35]。球囊霉属的摩西球囊霉(犌.犿狅狊狊犲犪)在本次调查
中出现频率最多,每个地段都有。作为球囊霉属中分布最广的物种,摩西球囊霉的发生频度往往随盐碱胁迫的增
加而增加[35]。地球囊霉(犌.犵犲狅狊狆狅狉狌犿)、近明球囊霉(犌.犮犾犪狉狅犻犱犲狌犿)在频率和孢子密度上都表现为较高水平。
一些研究证明摩西球囊霉和地球囊霉是重度盐土中最优势的物种[3637],并且地球囊霉也是重度退化地区的优势
种[33,38],甚至出现在pH值为11的盐土中[39]。无梗囊霉属(犃犮犪狌犾狅狊狆狅狉犪)的光壁无梗囊霉(犃.犾犪犲狏犻狊)、类球囊
霉属(犘犪狉犪犵犾狅犿狌狊)的隐类球囊霉属(犘.狅犮犮狌犾狋狌犿)和盾巨孢囊霉属(犛犮狌狋犲犾犾狅狊狆狅狉犪)的透明盾巨孢囊霉属(犛.
狆犲犾犾狌犮犻犱犪)在某些地区数量很多,并成为该地区优势种,但是在其他地区出现较少。
作为繁殖体,土壤中AM真菌孢子的多少对菌化植物的形成意义重大。我们的研究表明,虽然各个调查样
点的孢子密度变化较大,但土壤pH并不是影响孢子密度的主要因素(图2B)。而在土层受到严重干扰的裸碱斑
土壤中很少检测到AM真菌侵染现象,并且很少找到AM真菌孢子[15,40],因此,强烈的土壤干扰和侵蚀可能是影
响AM真菌繁殖体数量的主要原因之一。
AM真菌对羊草根系的侵染频率和侵染强度在各个调查样点间变化较大(表2)。不同AM真菌对相同植物
的侵染速度和侵染率不同[41],这种差异与植物和AM 真菌的亲和性有关[42],也与环境因子,特别是影响根系生
长的土壤条件有很大关系[43],如土壤pH、水分、盐分含量、养分水平等[44]。由于盐碱胁迫不利于孢子萌发和菌
丝生长[45],因此,土壤pH 不仅直接影响 AM 真菌的发生和种群分布[46],也对AM真菌侵染羊草根系的频率和
强度产生负面影响(图4),降低了真菌对羊草根系的侵染活动。虽然已有研究表明AM 真菌能够加强植物对营
养元素的选择性吸收,降低盐碱胁迫对生长的影响[4748],但只有耐盐能力强的AM 菌种才能在重度盐碱化草地
植被恢复中发挥积极作用[17]。我们认为在盐碱化羊草地中存在较丰富的侵染羊草根系的AM真菌资源,研究结
果为筛选和利用耐盐碱AM真菌菌株、恢复和重建松嫩盐碱化羊草草地生态系统提供了理论依据。
犚犲犳犲狉犲狀犮犲狊:
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68 草 业 学 报 第24卷
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88 草 业 学 报 第24卷