喀斯特生境中amf分解枯落物并向宿主植物传递养分

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1、摘要喀斯特生境中AMF分解枯落物并向宿主植物传递养分博士生：何跃军导师：钟章成教授董鸣教授丛枝菌根真菌(arbuscularmycomlizae劬gi，AMF)如何利用土壤养分资源供给宿主植物生长是当前菌根生态研究的热点问题。水土流失严重的南方喀斯特地区，生境异质性高，喀斯特生境中的植物个体是如何通过AMF吸收并利用土壤中的养分资源来维持植物的生长，从而实现生态系统的营养循环和养分平衡的问题还没有认识清楚。喀斯特生境中AMF是否具有分解有机物并利用其养分的能力一直未见报道，土壤养分含量是如何调节了这一过程的发生?喀斯特生境中具有较高的AMF多样性，这些

2、菌种是如何共同维持植物生长所需要的土壤养分资源的?养分的形态是如何通过AMF影响了植物生长和土壤性质的?这些问题的明确对阐明喀斯特生态系统养分维持机制具有重要意义。为此，本文进行了如下的两个试验，旨在探索喀斯特土壤中AMF是否具有分解枯落物的腐生营养能力以及多菌种的混合效应对宿主植物的共生发育和土壤性质的影响。具体的试验方法为：试验一是以喀斯特地区适生植物香樟(Cfn刀铡Dm甜聊ca聊p办D，口)为研究对象、采用隔室分离系统、温室控制实验以及15N同位素示踪方法，以喀斯特土壤作为基质接种AMF。分室系统隔室装置(用20眦l或O．45啪尼龙网双层隔离)对

3、香樟幼苗进行幼套球囊霉(G如朋螂Pm玎fc口砌m)接种后，在根际周围施加外源无机氮NH4N03，相邻隔室施加巧N标记的黑麦草(三D，f“，，zpP陀，z刀P)枯落物，以检测AMF的腐生营养能力和外源氮对枯落物分解的影响；试验二采用相同的装置对香樟接种幼套球囊霉和摩西球囊霉(G肠聊姗聊DssP口P)的混合接种，相邻隔室用”N标记的烈H4)2SO。处理，并在12周后种植黑麦草，以检测舢ⅥF混合接种对香樟幼苗共生发育和土壤养分转移的影响。所有苗木培养15周后测定了隔室幼苗生理生化及土壤生化指标：侵染率、菌丝体密度、根系性状特征、光合指标、植株和土壤氮、磷含量

4、，615N值、微生物量氮、微生物量碳、碱性磷酸酶和蛋白酶活性等。主要的试验结果如下：(1)外源氮调节jwF对土壤枯落物分解和养分转移西南大学博士学位论文施加外源N提高了相邻隔室菌丝密度，净光合速率、根系直径、根体积和生物量的积累；施加外源N提高了植株根、茎、叶各部分的N：P比率，但植株总N摄取量没有显著影响；施加外源N降低了香樟叶片615N值；提高了隔室微生物量碳、微生物量氮和有机碳的含量，也提高了微生物量C：N比率；施加外源N对隔室碱性磷酸酶和蛋白酶活性没有显著影响，但菌丝隔离对二者影响显著。隔网对菌丝阻隔显著降低了相邻隔室菌丝体密度、苗高、地径，叶

5、绿素含量和净光合速率，从而降低了生物量的积累；菌丝隔网对植株N：P比率没有显著影响，但是显著降低了植株N和P的摄取量和N：P比率；降低了幼苗叶片的615N值和微生物量C：N比率。试验结果表明：试验处理对香樟幼苗侵染率没有显著影响，但是显著改变了相邻隔室茵丝体密度。菌丝体的阻隔改变了根系形态特征和植株生物量；试验证实了AMF具有腐生营养能力，促进了土壤枯落物的分解并吸收其释放的1N供应给宿主植物利用；香樟幼苗优先利用根际周围N维持生长；在低N状态下，香樟植株通过AMF菌丝体更多地利用了相邻隔室枯落物分解释放的15N；施加根际外源氮有利于AMF对隔室枯落物

6、的分解，但降低了植株对枯落物氮的利用；根际高N状态下植株的N、P摄取量较大，相邻隔室微生物量碳、氮含量和菌丝体密度提高。(2)舢讧F混合接种对宿主植物无机养分的吸收和转移效应混合接种处理对侵染率和菌丝体密度没有显著影响；混合接种提高了香樟幼苗生长和生物量的积累，改变了根系性状特征如根长、根体积等，但差异不显著；混合接种处理对净光合速率没有显著影响；混合接种提高了根和茎的N：P比率，也提高了植株总N摄取量，但总P摄取量效应不显著，也显著提高植株总体的N：P比率；混合接种提高了香樟叶片615N值，降低了相邻隔室土壤和黑麦草叶片的6”N值；混合接种显著降低了

7、相邻隔室的微生物量C，也降低了土壤微生物量的C：N比率；混合接种提高了相邻隔室碱性磷酸酶和蛋白酶活性。菌丝隔网对菌丝阻隔显著影响了相邻隔室菌丝体密度，降低了根、茎、叶生物量、根长、根体积、叶绿素含量和净光合速率；隔网显著降低了植株N、P摄取量和N：P比率、15N值，但相邻隔室土壤和黑麦草叶片615N值显著高于其他处理；隔网显著降低了隔室土壤的微生物量N和微生物量C及其比率；隔网对相邻隔室全N、碱解N和有效P有显著的降低作用，但是相邻隔室碱性磷酸酶和蛋白酶活性则提高。试验结果表明：混合接种对香樟幼苗侵染率和相邻隔室菌丝体密度没有显著影响。菌丝网的阻隔改变

8、了根系形态特征和植株生物量。AMF混合接种效应提高了相邻隔室养分的利用，促进植株生长，改变了共