城市生态系统中丛枝菌根真菌侵染状况及群落特征

作者采集了北京、青岛、济南、南京、武汉和贵阳6个城市中部分大学校园高羊茅Festuca elata、城内公园大叶黄杨Euonymus japonicus及郊区公园连翘Forsythia suspensa根区土样,测定菌根着生状况和丛枝菌根（arbuscular mycorrhizal,AM）AM真菌孢子密度,形态鉴定AM真菌种类,测定AM真菌种丰度、多样性指数及群落结构等。除从北京中国人民大学校园草坪和南京下马坊公园的大叶黄杨根系上未见丛枝结构外,其他根系样品均观测到典型的丛枝和泡囊结构,丛枝着生率较低,且多为A-型。各城市大多数样品的菌根总侵染率、丛枝着生率和泡囊数分别低于40%、5%和1/mm。北京中国人民大学草坪根系菌根总侵染率显著低于其他城市校区的。除北京香山的连翘和济南山东大学的高羊茅上的种丰度、Shannon指数、以及北京紫竹院公园大叶黄杨上的孢子密度之外,青岛市的3种植物上AM真菌的孢子密度、种丰度和Shannon指数均高于其他城市的。各校园草坪中相同的AM真菌种类较少,但放射球囊霉Glomus radiatum分布频率100%,为校园草坪中的优势种。城市公园以青岛中山公园的AM真菌的孢子密度和种丰度最高;郊区公园以贵阳黔灵山的孢子密度、种丰度和Shannon指数最高,武汉狮子山的种丰度和Shannon指数最低。土壤氮沉降与泡囊数量呈显著负相关,土壤压实程度与泡囊数量呈显著正相关。大叶黄杨根区土壤中AM真菌种丰度与土壤有机质含量呈显著正相关,Shannon指数与土壤pH呈显著正相关。结论认为,中国不同城市生态系统中AM真菌群落结构差异较大,氮沉降和土壤压实程度对根内泡囊数量具有不同的影响。     

油蒿扩繁丛枝菌根真菌的效果及土壤条件优化研究

为验证油蒿(Artemisiaordosica)作为宿主植物扩繁AM真菌的潜能,试验选用了艾蒿、三叶草、黑麦草和紫花苜蓿4种植物为对照,采用盆栽方法研究培养30 d、60 d、100 d后植物根围AM真菌孢子密度的变化,测定了100 d后植物根系的真菌菌丝侵染率、丛枝侵染率,并针对油蒿研究了不同类别土壤对其扩繁的影响,分析孢子密度与土壤理化因子的相关性。结果表明:油蒿和艾蒿两种植物的菌丝侵染率平均值约达40%,显著高于其它3种植物(23%—25%),表现出与AM真菌良好的共生性。以油蒿为宿主经过100 d扩繁后,其根围孢子密度平均达57个·10g-1干土,显著高于其它4种植物。油蒿扩繁最大值出现在60 d,其它4种植物虽然孢子密度随培养时间的延长而增加,但60 d—100 d增长不显著,建议60 d为AM真菌盆栽扩繁最佳期限。相关分析表明植物根围AM真菌孢子密度与真菌菌丝侵染率、土壤速效磷呈显著正相关,但与土壤pH值呈负相关性。当选用油蒿为宿主植物分别4种土壤类型进行AM真菌扩繁时,土壤养份较高的腐殖质土孢子密度最大。     

荒漠油蒿（Artemisia ordosica）根围AM真菌分布与土壤酶活性

于2007年10月在油蒿(Artemisia ordosica)集中分布区选取4个典型样地,分别从0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm和40～50cm土层采集根围土样,分离其丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌并测定了3种土壤酶活性.结果表明,在各样地0～50cm土层中油蒿根系AM真菌菌丝定殖率均很高,有典型的泡囊与丛枝结构.菌丝定殖率与泡囊定殖率呈显著正相关,但菌丝、泡囊和丛枝定殖率与AM真菌孢子密度和土壤酶活性之间都无相关性;孢子密度在不同样地及采样深度间差异明显,与土壤有机质、速效磷和速效氮含量都呈一定正相关关系.孢子密度与脲酶和酸性磷酸酶活性有显著或极显著相关关系,与碱性磷酸酶活性之间的相关性受到土壤pH的显著影响.孢子密度的峰值出现在0～10cm表层土,并随土壤剖面深度增加而降低.土壤酶活性在土壤垂直剖面显示与孢子密度同样的规律.不同样地间AM真菌分布及油蒿根系定殖率的差异表明,油蒿与AM真菌之间有良好共生性,对维护荒漠生态环境系统结构的完整性具有重要意义.     

广州地区7种菊科入侵植物丛枝菌根侵染和根际土壤孢子密度的生境差异性分析

为了解广州地区7种菊科(Compositae)入侵植物与丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)的互作共生关系,调查了这7种菊科入侵植物在4种生境中的AMF侵染和根际土壤孢子密度,并分析土壤因子对AMF的影响。结果表明,7种入侵植物根内均受到AMF侵染,根际土壤中均检测到AMF孢子;AMF侵染在宿主间差异显著,生境间的差异不显著;孢子密度在生境和宿主间的差异均显著,人工绿地、农田果园的AMF孢子密度均显著高于森林周边和滨海地带。相关性分析表明,农田果园生境的根际土壤孢子密度与土壤有机质含量呈显著负相关关系;森林周边生境的AMF总侵染率与土壤全氮呈极显著正相关关系;人工绿地的AMF总侵染率与土壤速效氮含量呈显著负相关关系;滨海地带的AMF总侵染率与土壤有效磷含量呈显著负相关关系。这些对理解菊科植物入侵机理具有非常重要的作用。     

覆膜与接种AM真菌对半干旱区玉米根际土壤理化性质的影响

本研究采用裂区试验设计,主区设置了3种覆膜方式:露地平播(即常规播种方法,无覆膜)、半覆膜平作(即常规播种方法,覆膜占小区面积一半)、全膜垄上穴播(即起垄后小区全覆膜,垄上播种),副区设置了2个丛枝菌根(AM)真菌接种水平:接种AM真菌(AM)和不接种对照(CK),研究了大田条件3种覆膜方式下接种AM真菌对半干旱区春播玉米根际土壤养分、有机碳含量及AM真菌特性(侵染率、根外菌丝密度与土壤球囊霉素)的影响。结果表明:3种覆膜方式下,与不接种对照相比,接种AM真菌显著提高了根系侵染率、根外菌丝密度、土壤中球囊霉素和有机碳含量、植株干重、碳氮比和土壤含水量,同时显著促进了土壤养分吸收(个别例外),其中土壤根外菌丝密度、易提取球囊霉素、有机碳、速效磷和速效钾含量、碳氮比随着覆膜方式由无覆膜-半覆膜-全覆膜的变化呈降低趋势,而植株干重、土壤中总球囊霉素、全氮和含水量随着覆膜方式由无覆膜-半覆膜-全覆膜的变化呈升高的趋势。全覆膜结合接种AM真菌在促进西北半干旱地区田间作物生长、提高土壤含水量、以及改善菌根侵染率、菌丝密度与土壤中球囊霉素含量的作用最大,但降低了土壤养分,后期还可能需要通过合理施肥措施加以维持土壤肥力水平。相关分析表明,土壤根外菌丝密度和球囊霉素含量与土壤矿质养分和水分存在一定程度的协同效应,接种AM真菌有助于根际土壤养分转化,促进植物生长。     

AM真菌影响入侵植物黄顶菊与本土物种狗尾草竞争生长的机理研究

该研究以入侵植物黄顶菊[Flaveria bidentis(L.)Kunt]和本土伴生植物狗尾草为材料,通过筛选出黄顶菊单一优势群落AM真菌,于温室盆栽条件下,采用2物种单播、混播以及接种AM真菌和不接种共6个处理,分析AM真菌对黄顶菊和狗尾草的根系侵染率、相对竞争强度、植株氮磷钾光合利用率、以及丙二醛含量和保护酶活性的影响,探讨AM真菌对黄顶菊与狗尾草竞争生长的机理。结果显示:(1)黄顶菊根际土壤AM真菌共包括4属10种,其中优势种为Glomus constrictum、Glomus perpusillum、Glomus reticulatum;盆栽接种AM真菌后,黄顶菊的根系侵染率显著高于本土伴生植物狗尾草,但接种AM真菌后黄顶菊相对竞争强度显著降低了29.57%,却对狗尾草相对竞争强度无显著影响。(2)接种AM真菌使黄顶菊植株光合氮、磷、钾利用率显著升高,但对伴生植物狗尾草的光合氮、磷、钾利用率均无显著影响。(3)接种AM真菌对黄顶菊植株POD和CAT活性以及MDA含量无显著影响,但显著增加了SOD和APX活性,而伴对生植物狗尾草的POD、CAT和APX活性均显著降低,MDA含量显著提高。研究表明,AM真菌对黄顶菊和狗尾草具有不同的选择性,AM真菌的定植促进了黄顶菊的竞争生长,增加了植株N、P含量、光合养分利用率以及抗氧化酶活性;但显著降低了本土伴生植物狗尾草的N、P吸收以及抗氧化酶活性。因此,AM真菌在竞争生长中对黄顶菊产生了偏利反馈,有助于黄顶菊的入侵。     

不同林龄杉木人工林菌根侵染特征研究

丛枝菌根真菌是一种通过土壤侵染植物根系,与寄主植物互利共生的重要有益真菌。探究不同林龄杉木林中菌根侵染状况与土壤养分的变化规律,有利于深入认识丛枝菌根真菌—杉木相互作用的养分调控因素,从而为改善杉木人工林土壤肥力、促进杉木林可持续经营提供依据。分别选取10a、25a、45a杉木纯林,分析了不同林分菌根侵染率与孢子密度及部分土壤养分因子(全磷、速效磷、全钾、速效钾)的关系。结果表明:(1)菌根侵染率与孢子密度均呈现出随林龄增大而增大的趋势,pH随林龄增大而减少的趋势;(2)根际土中磷的含量总体偏低,而且受到土壤酸化流失和丛枝菌根真菌积累的双重影响呈现出先减少后增加的趋势;(3)虽然有效钾含量随林龄变化趋势不显著,但丛枝菌根真菌能促进土壤钾的积累。因此,丛枝菌根真菌能有效调控根际土的养分动力学特征,减缓土壤酸化造成的养分流失。     

黄顶菊AM真菌多样性及其优势种对植株生长的影响

自河北衡水市选择6个黄顶菊Flaveria bidentis入侵样地,采集根区土壤和根系样品,分离丛枝菌根(AM)真菌,测定其物种多样性状况;于盆栽条件下评估上述试验确定的优势AM真菌对黄顶菊生长发育的影响;采用隔网分室培养系统测定促生效应最大的AM真菌优势种组合对黄顶菊与伴生植物三叶草Trifolium repens间碳氮运转分配的影响。从根区土壤和根内分别鉴定到AM真菌8属26种和5属7种,其中光壁无梗囊霉Acaulospora laevis、根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices、摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae和变形球囊霉Glomus versiforme为根区土壤的优势种;接种F. mosseae+R. intraradices+A. laevis处理对黄顶菊的促生效应最大。分室培养系统中分别对黄顶菊和三叶草接种AM真菌和施加¹⁵N或¹³C处理后,黄顶菊茎叶和根系¹⁵N和¹³C丰度均明显高于三叶草的。结论认为,入侵样地黄顶菊根区有丰富的AM真菌物...     

黄顶菊AM真菌多样性及其优势种对植株生长的影响

自河北衡水市选择6个黄顶菊Flaveria bidentis入侵样地,采集根区土壤和根系样品,分离丛枝菌根(AM)真菌,测定其物种多样性状况;于盆栽条件下评估上述试验确定的优势AM真菌对黄顶菊生长发育的影响;采用隔网分室培养系统测定促生效应最大的AM真菌优势种组合对黄顶菊与伴生植物三叶草Trifolium repens间碳氮运转分配的影响。从根区土壤和根内分别鉴定到AM真菌8属26种和5属7种,其中光壁无梗囊霉Acaulospora laevis、根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices、摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae和变形球囊霉Glomus versiforme为根区土壤的优势种;接种F. mosseae+R. intraradices+A. laevis处理对黄顶菊的促生效应最大。分室培养系统中分别对黄顶菊和三叶草接种AM真菌和施加¹⁵N或¹³C处理后,黄顶菊茎叶和根系¹⁵N和¹³C丰度均明显高于三叶草的。结论认为,入侵样地黄顶菊根区有丰富的AM真菌物...     

蓝莓根系复合共生体及其根区土壤中AM真菌调查

蓝莓Vaccinium uliginosum是欧石南菌根（ericoid mycorrhiza,ERM）真菌典型的寄主植物,但同时也可与丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌和深色有隔内生真菌（dark septate endophytes,DSE）共生形成复合共生体。本研究旨在调查和评价不同栽培体制下蓝莓成年树花果期根系共生体发育状况及其根区土壤中AM真菌资源分布状况,以期为优质蓝莓栽培管理提供理论依据和技术基础。从青岛佳沃蓝莓基地采集暖棚、冷棚和露地3种方式栽培的9-10年生‘蓝丰’、‘奥尼尔’和‘公爵’蓝莓的根系及根区土样,观察测定根系共生体着生数量、根区土壤中AM真菌孢子数量和菌种组成。结果表明,所有栽培方式下供试品种蓝莓根系均形成ERM、AM和DSE结构及其复合共生体;其中,AM着生数量最多,其次是ERM,DSE侵染率最低;复合共生体中则呈现ERM+AM>ERM+DSE>ERM+AM+DSE;蓝莓复合共生体着生数量、AM真菌侵染率、丛枝着生率及孢子数量等不同种植方式下呈现暖棚>冷棚>露地,不同品种呈现‘蓝丰’>‘公爵’>‘奥尼尔’,而ERM和DSE侵染率也呈现上述变化趋势。依据AM真菌形态特征,供分离鉴定获得5属11种AM真菌,以暖棚栽培条件下分离获得的AM真菌数量最多,‘蓝丰’根区土壤中分布的AM真菌属种最多。暖棚内成年树花果期蓝莓根系共生体发育健全,AM真菌种类和孢子数量较多,可能有利于提高蓝莓的产量、改善果实品质和抗逆性。     

红壤坡地杂草群落VA菌根真菌的宿主物种调查

本研究调查了红壤坡地幼龄果园杂草群落的物种多样性以及主要物种被VA菌根真菌的侵染率和侵染强度,分析了VA菌根真菌侵染与根际土壤磷系水平的关系。研究区域幼龄果园杂草群落共有杂草96种,分属27科。对17个科的39个物种的调查发现,所调查的物种均不同程度上被VA真菌所侵染,但科与科之间存在显著差异,同一科的不同种之间也差异明显。相关分析表明,VA菌根真菌对不同毁草种 的侵染率和侵染强度与土壤磷素水平关系不甚密切,VA菌根真菌强度可能主要决定于宿主植物特性和VA菌根真菌的选择。因此,在不影响农业生产的前提下,尽可能保持杂草的多样性将有利于VA菌根真菌的生存。     

丛枝菌根结构与功能研究进展

丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)是陆地生态系统中分布最广泛、最重要的互惠共生体之一,对提高植物抗逆性、修复污染生境、保持生态系统稳定与可持续生产力的作用显著.AM结构特征是判断菌根形成的主要指标,与其功能密切相关.本文总结了AM丛枝结构、泡囊结构、菌丝结构和侵入点结构等发育特征;分析了A型丛枝结构、P型丛枝结构、泡囊结构和根外菌丝结构与促进寄主植物养分吸收和生长、提高植物抗旱性、耐涝性、耐盐性、抗高温、拮抗病原物、提高植物抗病性、抗重金属毒性、分解有毒有机物、修复污染与退化土壤等功能的关系,及其所发挥的重要作用;探讨了影响AM结构与功能的因子,以及基于AM不同结构所发挥功能的作用机制.旨在为系统研究AM真菌发育特征、AM真菌效能机制,以及评价和筛选AM真菌高效菌种提供依据.     

湿地植物的丛枝菌根（AM）

随着对湿地重要性认识的增加,湿地植物的丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）结构研究受到了关注。研究表明,AM结构在多种湿地类型和湿地植被类型中存在,但AM形成受植被生长地水文状况的影响;从湿地植物上的AM真菌种类看,球囊霉属（Glomus）是湿地环境的常有属。同陆生植物相比,有关湿地植物AM结构的研究尽管已取得了一些进展,但还有很大差距,尤其在我国还几乎处于空白状态。鉴此,从形成AM的湿地植被类型、湿地环境中的AM真菌种类、AM对湿地植物生长的影响,以及影响湿地植物AM形成的因素等方面进行了详细阐述,并对今后的研究方向做了展望,以期为我国开展湿地植物AM结构研究提供参考。     

The effect of soil phosphorus on the external mycelium growth of arbuscular mycorrhizal fungi during the early stages of mycorrhiza formation

The effects of soil P amendments and time of application on the formation of external mycelium by different arbuscular mycorrhizal (AM) fungi were studied. In the first experiment the external mycelium produced in the soil by the AM fungus Glomus etunicatum Beck. and Gerd., during the early stages of root colonization (7 and 14 days after inoculation), was quantified by the soil-agar film technique. A Brazilian Oxisol was used with three different phosphate levels, varying from deficient to supra-optimal for the plant. Significant differences were observed in the phosphate and inoculation treatments for plant dry weight, P content in the tissue, root length and root colonization, at fourteen days after planting. At 7 days, mycelium growth, root colonization and their relationship were reduced at supra-optimal P concentrations. Applications of P one week after planting reduced mycelium growth and root colonization more than when applied to the soil before planting. In a second experiment the arbuscular mycorrhizal (AM) fungi, Scutellospora heterogama (Nicol. and Gerd.) Walker and Sanders and E3 were tested and compared with Glomus etunicatum. For the species studied, the length of external hyphae per unit of colonized root length was affected by small P additions but no further significant differences were observed at high P levels. The three AM endophytes showed marked differences in their response to P in the soil: Scutellospora heterogama, although producing external mycelium more profusely than the Glomus spp., showed a higher sensitivity to soil P supply.     

镧对丛枝菌根发育的影响

稀土元素在一定剂量下具有增加作物产量、改善品质的作用,为了评价镧元素对丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌侵染和产孢的影响,研究于温室盆栽条件下,以0、0.001、0.005、0.025、0.125、0.625mmol/L氯化镧溶液分别浇灌接种与不接种AM真菌Glomus mossea的白车轴草Trifolium repens,每次浇灌200mL,共6次,定期测定各处理白车轴草生物量、植株氮、磷和钾含量、AM产孢和侵染率等。结果表明,无论接种与否,镧处理均显著增加了白车轴草生物量、植株氮、磷和钾含量,接种AM真菌的白车轴草生物量和养分含量均显著优于未接种对照。随着镧浓度的增高,接种AM真菌植株的氮、磷和钾含量先上升再下降,镧浓度为0.005mmol/L时氮、磷和钾吸收量最高,分别为68.3、9.1、106.0mg/g。不同浓度镧对根系侵染率及孢子密度产生不同影响,随着镧元素浓度升高,侵染率及孢子密度呈现先升高后降低的趋势;镧浓度为0.005mmol/L时,侵染率最高(82%),孢子密度最大(8.03个/g)。     

丛枝菌根真菌与植食性昆虫的相互作用

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal AM)真菌与昆虫均是陆地生态系统中的重要组分,同植物关系密切,对植物的影响和作用是巨大的。生态系统中则以AM真菌-植物-昆虫互作体系参预食物网与生态过程。早在20世纪80年代,人们已开始研究AM真菌对昆虫的影响。进入21世纪人们越来越重视AM真菌与昆虫的相互作用。总结了AM真菌对昆虫取食偏好、生长、繁殖和对植物危害等方面的影响、以及昆虫对AM真菌侵染、扩展和产孢的影响;分析了植物营养状况、昆虫性别、昆虫龄期和AM真菌种类等对AM真菌与昆虫相互作用的影响特点;探讨了AM真菌与昆虫相互作用的机制;展望了利用AM真菌抑制植食性害虫、及促进天敌昆虫和部分传粉昆虫作用的可能性,旨在丰富菌根学研究内容、促进AM真菌与昆虫互作领域的深入研究、为探索生物防控农林业害虫的新途径提供依据。     

3种农业措施对柑橘丛枝菌根发育的影响

研究了土施N肥(2L 0.5%尿素)、覆草(5~6cm厚杂草)和翻耕(20cm表层土翻耕2次)三种措施,对田间条件下的国庆1号/枳和国庆4号/枳的菌根侵染率和孢子密度的影响。结果表明,覆草极显著地提高了2种柑橘根系的孢子密度,而对菌根侵染率无显著影响;施N肥极显著降低2种柑橘的孢子密度;翻耕极显著抑制了2种柑橘的菌根侵染率。2种柑橘的根系菌根侵染率和孢子密度间都存在显著或极显著正相关。