土壤丛枝真菌群落对喀斯特峰丛洼地植被恢复的响应

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1、土壤丛枝真菌群藩对喀斯特峰丛漫驰植被恢复的响应专业名称：生物化学与分子生物学申请人：赵紫薇指导教师：何寻阳论文答辩委员会主席：委员：土壤丛枝真菌群落对喀斯特峰丛洼地植被恢复的响应研究生：赵紫薇年级：2011级导师：何寻阳副研究员学科专业：生物化学与分子生物学研究方向：分子系统学IIIIIIIIIIIIIIIIIIl摘要Y2585071土壤丛枝菌根真菌(ArbuscularMycorrhizalFungi，AMF)可以与80％以上的地上植物形成共生关系，对改善植物NP等矿质营养吸收和土壤结构、缓解环

2、境胁迫和提高地上植被群落的多样性等生态功能具有重要的作用。喀斯特地区是一种类似于沙漠边缘的脆弱生态区，由于人类对土地的不合理利用，造成该地区生态退化严重，生态系统功能下降。因此，高效植被恢复对于提高该地区生态系统服务功能具有重要的研究意义。本研究在调查地上植被群落基础上，利用现代分子生物学技术定性(PCR—DGGE、克隆测序)和实时荧光定量PCR(Real—timePCR)研究了喀斯特植被典型恢复阶段(草地、灌丛、次生林和原生林，农田玉米地作为对照)表层O一15am混合土壤AMF群落的变化规律，并

3、结合土壤主要理化性质和植被群落特征，探讨了西南喀斯特峰丛洼地植被恢复过程中土壤AMF群落的影响因子。主要研究结果如下：(1)喀斯特植被恢复阶段共检测到37种AMF(17种优势种，下同)，其中33种(15)属于球囊霉属(Glomus)，4种(2)属于类球囊霉属(Paraglomus)。各植被恢复阶段AMF群落组成存在显著差异，仅有一个球囊霉属的优势种存在于整个植被恢复阶段的土壤中。(2)各植被恢复阶段AMF香农多样性指数及AMF丰富度差异显著，且随着植被的恢复逐渐降低。草丛和次生林的AMF丰度(定量

4、结果)含量显著高于农田、灌丛、原生林，其中农田的AMF丰度最低。(3)随着植被的恢复，植被的多样性、均匀度及丰富度指数均呈上升趋势(农田香农多样性指数除外)；土壤肥力逐渐改善，但各植被恢复阶段土壤速效磷含量偏低，存在磷胁迫。(4)相关性分析及蒙特卡罗检验表明速效磷、pH、速效氮、全氮、植被丰富度、全磷、土壤有机碳是影响AMF群落组成和优势种的显著影响因子。其中速效磷和pH是两个最重要的的土壤影响因子。因而可知：球囊霉属是喀斯特峰丛洼地整个植被恢复阶段的优势属；随着植被的恢复，土壤的矿质营养元素改善

5、，植被多样性增加，导致土壤AMF群落发生显著变化，其中速效磷、pH显著影响了AMF群落和优势种。研究结果为筛选高效喀斯特本土AMF用于修复喀斯特峰丛洼地退化土地奠定了基础，未来应注重不同喀斯特地貌环境下土壤AMF多样性及其与地上植被、土壤其它微生物类群之间相互作用机制及其生态后效研究。关键词：多样性；喀斯特峰丛洼地；土壤丛枝真菌群落；植被恢复；TheResponsesofSoilArbuscularMycorrhizalFungiCommunitytoVegetationRestorationin

6、aKarstPeak-ClusterDepressionRegionPostgraduate：ZhaoZiweiSupervisor：HeXunyangMajor：BiochemistryandMolecularBiologyResearchdirection：MolecularPhylogenyGrade：201AbstractSoilarbuscularmycorrhizalfungi(AMF)aresymbioticallyassociatedwiththerootsofmorethan80

7、％ofplantspeciesonearth．Theassociationsarehelpfultoplantsbecausetheycallhelpimprovetheabilityofplantstogetaccesstosoilnitrogen，phosphorusandothermineralnutrients．amelioratesoilstructure，mitigatetheenvironmentalstressesandthusenhancethebiodiversityofveg

8、etationanditsecologicalfunctions．Theecosystemsinkarstregionsareusuallyvulnerabletohumandisturbancesinawaysimilartothoselocatedattheedgeofdeserts．Duetotheunreasonableuseoflandbyhuman，thekarstregioninsouthwestChinahasexperiencedseriousecological