松嫩草地丛枝菌根真菌孢子多样性对施肥的响应

发布时间：2018-12-08 15:41

【摘要】：丛枝菌根真菌(AM真菌)是生态系统中的重要组成部分,AM真菌多样性对植物群落的生产力和多样性以及生态系统稳定性都具有重要的生态功能。本研究采用野外原位控制方法,于2014年和2015年两个生长季对松嫩草地多样性存在差异的两个植物群落进行施肥处理,探究了松嫩草地AM真菌孢子群落组成和多样性对施肥的响应,并且分析了影响AM真菌孢子多样性与群落组成的主要环境因子。得出了以下结论:(1)松嫩草地具有丰富的AM真菌资源。从采集的所有土壤样品中共分离出AM真菌8属28种,其中,球囊霉属(Glomus)9种,种类最多,占总种数的32.1%,无梗囊霉属(Acaulospora)5种,根际囊霉属(Rhizophagus)4种,近明球囊霉属(Claroideoglomus)与管柄囊霉属(Funneliformis)各2种,硬囊霉属(Sclerocystis)、有隔球囊霉属(Septoglomus)与和平囊霉属(Pacispora)各1种。已鉴定出25种,尚未确定种类有3种。地管柄囊霉、摩西管柄囊霉、网状球囊霉与幼套近明球囊霉为该地区的优势菌种。(2)AM真菌特征对氮肥和磷肥的响应存在年际差异,而且两个多样性植物群落的响应也存在一定差异。氮肥显著提高了2014年低多样性和高多样性植物群落中菌根侵染率,而磷肥使其显著降低。氮肥和磷肥都显著降低了2015年低多样性植物群落中AM真菌的菌丝密度,但并没有显著地改变2014年低多样性与高多样性植物群落以及2015年高多样性植物群落中AM真菌的菌丝密度。氮肥和磷肥对AM真菌孢子密度与孢子直径都没有显著影响。苯菌灵能够有效地抑制AM真菌的生长发育,显著降低AM真菌侵染率和侵染羊草的潜力。(3)氮肥和磷肥显著提高2014年低多样性植物群落中孢子的丰富度,却显著降低2014年高多样性植物群落中孢子丰富度,但是对2015年AM真菌孢子丰富度没有影响。氮肥和磷肥对AM真菌孢子的多样性指数(香农威纳多样性指数、辛普森多样性指数以及均匀度)都没有显著影响。添加苯菌灵后AM真菌多样性都显著增加。(4)通过皮尔森相关分析发现,在松嫩草地AM真菌特征主要受土壤理化性质的直接影响。AM真菌特征与土壤养分因子(土壤全氮、土壤有机碳)呈正相关,与土壤含水量、土壤容重、土壤电导率以及pH值呈负相关。添加苯菌灵和不添加苯菌灵处理中,AM真菌特征与土壤理化性质的相关性存在差异,而且苯菌灵条件下相关性较强。但是,AM真菌特征与植物特征的相关性较弱。(5)MRPP和NMDS分析结果表明,AM真菌孢子群落组成对氮肥和磷肥的响应存在年际差异,而且两个多样性植物群落的响应也存在一定差异。在不添加苯菌灵条件下,氮肥和磷肥显著改变了2014年高多样性植物群落中AM真菌孢子群落组成,同时氮肥也显著改变了2015年低多样性植物群落中AM真菌孢子群落组成。添加苯菌灵条件下,磷肥显著改变了2015年低多样性植物群落中AM真菌孢子群落组成。此外,苯菌灵显著改变了AM真菌孢子群落组成。(6)NMDS分析结果表明,影响AM真菌孢子群落组成的主要环境因子存在年际差异,而且两个多样性植物群落的响应也存在一定差异。土壤理化性质与植物特征都显著影响2014年AM真菌孢子群落组成。土壤电导率、pH值、全氮量、植物辛普森多样性指数和植物均匀度显著影响了2014年低多样性植物群落中AM真菌孢子群落组成,土壤含水量、植物香农威纳指数、辛普森多样性指数和均匀度显著影响了2014年高多样性植物群落中AM真菌孢子群落组成。土壤理化性质显著影响2015年AM真菌孢子群落组成,而植物特征对其没有显著影响。土壤全氮量和pH值显著影响了2015年低多样性植物群落中AM真菌孢子群落组成,电导率和pH值显著影响了2015年高多样性植物群落中AM真菌孢子群落组成。综上所述,松嫩草地具有十分丰富的AM真菌资源;氮肥和磷肥没有显著影响AM真菌孢子多样性指数、孢子密度和孢子直径,而AM真菌孢子群落组成、侵染率、菌丝密度、孢子丰富度对氮肥和磷肥的响应存在年际差异,而且两个多样性植物群落的响应也存在一定差异。AM真菌特征主要受土壤理化性质的直接影响,且与土壤养分因子呈正相关,与土壤含水量、土壤容重、土壤电导率以及pH值呈负相关。因此,我们认为施肥改善土壤结构,保护AM真菌多样性与群落组成,通过菌根技术来恢复和重建松嫩平原盐碱化草地,维持生态系统稳定,实现可持续发展。
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【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S812

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