丛枝菌根根外菌丝网络形成过程中的时间效应及植物介导作用

以豆科植物紫花苜蓿为试验材料,应用三室(供体室-间隔室-受体室)培养系统,研究在供体和受体紫花苜蓿根系之间菌丝网络形成的时间效应以及间隔室中不同植物对菌丝网络建成的介导作用。第一个试验在供体和受体植物生长8、10、12、14周之后进行收获以检验菌丝网络形成的时间效应;第二个试验则在间隔室分别种植紫花苜蓿、羊草和独行菜,以考察菌根依赖性不同的植物对菌丝网络形成的介导作用。试验结果显示:(1)接种丛枝菌根真菌的供体紫花苜蓿根系能够形成良好的菌根共生,其外延菌丝可穿过尼龙网和间隔室侵染受体植物根系;植物生长8周后,在受体植物根系检测到菌根侵染,证实供体和受体植物间形成了根间菌丝网络;10周后,尽管供体室和受体室植物的侵染率已无差异,但二者的生物量和地上部磷浓度差异却加大,表现出菌丝网络对植物种内竞争影响的不对称性。(2)试验条件下,不同介导植物对受体植物的菌根侵染及生物量均无明显影响,但显著降低了供体植物生物量和地上部磷浓度;间隔室无介导植物或种植独行菜时,受体植物地上部和根系生物量显著低于供体植物,而当介导植物为紫花苜蓿和羊草时,受体和供体植物生物量无显著差异。研究表明,植物根间菌丝网络的形成受时间和介导植物的影响,同时也具有调节植物间资源分配和植物相互作用的功能。

丛枝菌根网络的生态学功能研究进展

丛枝菌根(AM)真菌是陆地生态系统中重要的土壤微生物之一.其在土壤生态系统中延伸出的根外菌丝,可以通过菌丝融合的方式形成丛枝菌根网络(AMN).AMN在土壤生态系统中发挥着重要功能:一方面,AMN可以改变土壤的理化性质,其根外菌丝分泌物可以影响土壤微生物生存的微环境,进而改变土壤微生物的群落组成;另一方面,AM真菌的根外菌丝可以吸收土壤养分,并通过AMN将吸收的营养物质在宿主植物间进行分配,调节植物物种之间的竞争关系.为了全面阐述AMN在生态系统中的功能,本文围绕最新的AMN研究成果,探究AM真菌根外菌丝在土壤中相互融合的机制、AMN影响土壤微生物的数量和组成、调节植物群落的生态学机理,以及AMN调节地下资源、植物种内和种间竞争、影响植物群落的多样性和丰富度等生态系统功能.阐述在全球变化过程中AMN与大气氮沉降、CO2浓度升高以及温度升高的相关性,探究其在维持生态系统稳定性中的作用,并对本领域未来的发展方向和应用前景进行展望.