紫莖澤蘭入侵對(duì)AMF群落的影響及其反饋.pdf

1、土壤微生物在外來入侵植物競爭排斥本地植物群落的演替過程中具有重要調(diào)節(jié)作用。AMF是土壤中一類極為重要的微生物，它在入侵植物紫莖澤蘭的入侵過程中起到?jīng)Q定性作用，鑒于此，土壤微生物的反饋效應(yīng)已成為當(dāng)今植物與土壤微生物互作研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本研究是以紫莖澤蘭及其共生微生物為研究對(duì)象，以紫莖澤蘭-AMF-本地植物競爭互作機(jī)理為最終研究目的，探究土壤微生物，特別是AMF與入侵植物紫莖澤蘭的互作關(guān)系，主要開展了不同微生物去除方式之間的比較、紫莖澤蘭入

2、侵情況下土壤AMF群落特征以及AMF與紫莖澤蘭互作對(duì)其入侵的影響等研究。
　　1.土壤微生物對(duì)紫莖澤蘭生長與競爭的反饋：不同滅菌方法的比較
　　為了明確土壤微生物不同去除方法對(duì)植物生長反饋的效應(yīng)，以入侵植物紫莖澤蘭的單優(yōu)土壤為例，通過溫室盆栽實(shí)驗(yàn)，比較了3種常見土壤滅菌方式（干熱滅菌、濕熱滅菌、輻照滅菌）以及未滅菌土壤（對(duì)照）對(duì)紫莖澤蘭與本地植物香茶菜生物量的影響；結(jié)果表明：無論是不添加蛭石還是添加蛭石的土壤，3種滅菌方式均

3、顯著降低紫莖澤蘭和香茶菜生物量；在3種滅菌方式中，輻照滅菌土壤下兩種植物的生物量顯著地高于干熱滅菌、濕熱滅菌下兩種植物的生物量，輻照滅菌方式植物生長的最好。此外，考慮到滅菌方式對(duì)土壤物理特性的影響，實(shí)驗(yàn)分別增加設(shè)置了土壤添加滅菌蛭石的處理。發(fā)現(xiàn)只有在滅菌處理下蛭石才對(duì)兩種植物生長起作用。進(jìn)一步通過輻照滅菌土壤添加蛭石與未滅菌土壤添加蛭石種植紫莖澤蘭和香茶菜的混種盆栽試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)土壤微生物增強(qiáng)了紫莖澤蘭對(duì)香茶菜的競爭優(yōu)勢(shì)。綜合分析認(rèn)為，研究

4、土壤微生物對(duì)植物反饋效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的土壤應(yīng)采用輻照滅菌添加蛭石的方法；土壤微生物在紫莖澤蘭競爭排斥本地植物入侵過程中具有正反饋?zhàn)饔谩?br>　　2.入侵植物紫莖澤蘭土壤的AMF群落特征
　　運(yùn)用分子鑒定方法來研究AMF群落特征，并且分析土壤AMF的多樣性以及采樣點(diǎn)土壤理化性質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過Illumina高通量測序得到將近148110條AMF序列并產(chǎn)生690個(gè)OTUs，這些OUT屬于球囊菌門，最大的三個(gè)科為球囊霉科、多孢囊霉科，類球囊

5、霉科。說明紫莖澤蘭入侵的不同梯度土壤中棲息著一個(gè)種群很大的、系統(tǒng)發(fā)育不同的AMF群落。此外，從PD，Simpson指數(shù)， Shannon指數(shù)可以得到紫莖澤蘭單優(yōu)群落土壤中AMF多樣性指數(shù)最高，從Observed_species，Chao1稀疏曲線可以得出紫莖澤蘭群落土壤中OUT豐富度是減少的，而且主成分分析表明紫莖澤蘭是影響AMF群落組成的影響因子。綜上表明紫莖澤蘭單優(yōu)群落土壤中可以有目的的聚集特定種群的AMF，使多樣性指數(shù)更高。從土壤

6、理化性質(zhì)和典型對(duì)應(yīng)分析結(jié)果表明隨著紫莖澤蘭的入侵，土壤中總氮、總碳、總鉀的含量會(huì)顯著性的增加；但是總磷、pH會(huì)隨著紫莖澤蘭的入侵而逐漸降低；我們可以得出紫莖澤蘭入侵會(huì)導(dǎo)致AMF種類減少，使在其根周聚集對(duì)其有利的AMF種類。
　　3.不同肥力梯度下AMF對(duì)入侵植物紫莖澤蘭與牛膝的競爭性反饋
　　通過盆栽試驗(yàn)來研究AMF對(duì)入侵植物紫莖澤蘭與牛膝的競爭性反饋。結(jié)果顯示，菌劑因子、肥力因子、種植方式等三種影響因子中，菌劑因子對(duì)紫莖澤

7、蘭、牛膝的影響最大，肥力因子影響次之，種植方式影響最小，三種因子之間具有顯著的相互作用；從間作與尼龍網(wǎng)分隔種植的方式對(duì)比來看，根系是吸收養(yǎng)分的主要器官，菌根起輔助作用；一定含量的養(yǎng)分可以提高土壤AMF反饋?zhàn)饔?，但是高養(yǎng)分的投入就降低了土壤中AMF的含量，具有抑制作用，從而影響AMF的對(duì)入侵植物紫莖澤蘭的正反饋，說明了土壤貧瘠情況下AMF有利于紫莖澤蘭的生長發(fā)育；添加菌劑，低肥力下紫莖澤蘭相對(duì)競爭優(yōu)勢(shì)最大，隨著肥力增加，紫莖澤蘭相對(duì)競爭優(yōu)

8、勢(shì)度呈下降趨勢(shì)，不添加菌劑情況下牛膝具有競爭優(yōu)勢(shì)。綜上表明紫莖澤蘭在競爭替代本地植物過程中，AMF是主要的正反饋因子，肥力因子也是一種主要的影響因子；AMF菌劑因子對(duì)紫莖澤蘭的促進(jìn)作用要大于對(duì)牛膝的促進(jìn)作用，紫莖澤蘭的競爭力強(qiáng)于牛膝的競爭力；肥力因子與AMF菌劑因子具有負(fù)的交互作用；紫莖澤蘭更容易入侵土壤貧瘠的地方。
　　綜上所述，在紫莖澤蘭在入侵競爭過程中，AMF起到了決定性作用，肥力也是一個(gè)重要的影響因子。在研究土壤微生物對(duì)植