塞北荒漠DSE真菌多樣性對(duì)克隆植物入侵的生態(tài)響應(yīng).pdf

1、內(nèi)蒙古正藍(lán)旗青格勒?qǐng)D位于我國(guó)北方塞北荒漠地區(qū)，由于干旱多風(fēng)和廣泛的沙質(zhì)覆蓋，風(fēng)蝕成為該地區(qū)的一個(gè)經(jīng)常性擾動(dòng)事件，風(fēng)蝕使表層土壤肥力和植物群落物種多樣性降低，從而使該地區(qū)風(fēng)沙侵蝕更為嚴(yán)重。干旱缺水的沙漠生態(tài)環(huán)境，對(duì)多數(shù)植物生長(zhǎng)造成威脅，是形成沙區(qū)植被稀疏、種類單一的根本原因，直接影響到退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建。克隆植物的生長(zhǎng)特性使其更能適應(yīng)荒漠干旱環(huán)境，占據(jù)比非克隆植物更大的水平空間，它們相互連接的克隆分株可能生長(zhǎng)在不同環(huán)境斑塊中，并彼此進(jìn)

2、行物質(zhì)交換、實(shí)現(xiàn)克隆整合。依靠根莖繁殖的多年生克隆植物，通過(guò)其根莖和分株可以向風(fēng)蝕流沙斑塊快速擴(kuò)展，固沙效果顯著。深色有隔內(nèi)生真菌（dark septate endophytes，DSE）是一類定居于植物根內(nèi)的小型土壤真菌，可以定殖于大多數(shù)植物根內(nèi)，廣泛存在于各種受脅迫環(huán)境中。DSE能同宿主植物之間建立互惠共生關(guān)系，促進(jìn)宿主植物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)養(yǎng)分的吸收，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育。本文以塞北荒漠內(nèi)蒙古青格勒?qǐng)D梁地為研究背景，以羊柴、沙鞭和沙蒿等

3、克隆植物為目標(biāo)植物，以 DSE生態(tài)分布和克隆植物入侵為切入點(diǎn)，通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查和室內(nèi)綜合分析相結(jié)合方式，系統(tǒng)研究 DSE與克隆植物共生關(guān)系，生態(tài)分布規(guī)律及與土壤因子的關(guān)系，同時(shí)對(duì)根莖游擊型克隆植物入侵特點(diǎn)和規(guī)律，以及 DSE多樣性進(jìn)行了研究，以便為進(jìn)一步明確DSE生態(tài)功能，利用DSE真菌資源促進(jìn)干旱地區(qū)植被恢復(fù)和水土保持提供依據(jù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴三種克隆植物根系均能被DSE侵染，形成典型的菌絲、微菌核和泡囊等結(jié)構(gòu)。不同

4、克隆植物DSE形態(tài)結(jié)構(gòu)存在差異，游擊型克隆植物羊柴DSE形態(tài)結(jié)構(gòu)顏色較深，菌絲隔間距較長(zhǎng)；微菌核多呈方形或球形，零散分布；泡囊個(gè)體較大，零散分布。游擊型克隆植物沙鞭 DSE形態(tài)結(jié)構(gòu)顏色較淺，菌絲隔間距較長(zhǎng)；微菌核常以條帶狀分布；泡囊個(gè)體較小，兩三個(gè)聚在一起。密集型克隆植物沙蒿 DSE形態(tài)結(jié)構(gòu)顏色較深，菌絲隔間距較短；微菌核成條帶狀聚集；泡囊多以聚合態(tài)存在。⑵樣地和土層深度對(duì)DSE定殖率有顯著影響：羊柴和沙蒿DSE定殖率為梁底>梁頂>梁坡

5、，而沙鞭D(zhuǎn)SE定殖率為梁底>梁坡>梁頂；羊柴DSE定殖率最大值在10-30 cm土層，沙鞭在0-20 cm土層，沙蒿在10-20 cm土層。相關(guān)性分析表明，3種克隆植物DSE定殖狀況與土壤因子有顯著相關(guān)性；主成分分析表明，土壤速效K、酸性和堿性磷酸酶為羊柴根圍主要土壤因子，堿解N和酸性磷酸酶為沙鞭根圍主要土壤因子，堿解N、速效K和酸性磷酸酶為沙蒿根圍主要土壤因子。⑶2013年和2014年，隨時(shí)間后延，兩年間克隆植物DSE定殖率變化規(guī)律無(wú)

6、明顯差異，但不同種類克隆植物間變化規(guī)律存在差異。隨時(shí)間后延，3個(gè)樣地羊柴和沙蒿DSE定殖率逐漸升高，沙鞭D(zhuǎn)SE定殖率先降后升；兩年間土壤因子變化規(guī)律一致。⑷隨時(shí)間后延，游擊型克隆植物入侵樣方空地?cái)?shù)和分株數(shù)逐漸增加，同一時(shí)間，羊柴入侵樣方空地?cái)?shù)和分株數(shù)少于沙鞭。不同樣地間，克隆植物入侵狀況存在差異，羊柴和沙鞭入侵空地?cái)?shù)和分株數(shù)為梁底<梁坡<梁頂。⑸與對(duì)照相比，克隆植物入侵空地后，入侵地DSE定殖率發(fā)生顯著變化，因克隆植物種類不同，DSE定

7、殖率變化呈相反規(guī)律。羊柴入侵后，入侵地DSE定殖率降低；沙鞭入侵后，入侵地 DSE定殖率反而升高。同時(shí)，羊柴入侵后，提高了土壤有機(jī) C、堿解N和有效P含量；沙鞭入侵后，提高了土壤堿解N、有效P含量和堿性磷酸酶活性。⑹共分離培養(yǎng)6屬7種DSE，即：Alternaria arborescens（鏈格孢屬，喬木鏈格孢）、Pleosporalessp.（格孢腔菌屬）、Thielaviopsis basicola（根串株霉屬，根串株霉）、Para

8、phoma chrysanthemicola（異莖點(diǎn)霉屬，菊異莖點(diǎn)霉）、Leptosphaeriasp.（小球腔菌屬）、Phoma radicina（莖點(diǎn)殼孢屬）、Paraphoma radicina（異莖點(diǎn)霉屬，異莖點(diǎn)霉）。其中Thielaviopsis basicola、Paraphoma chrysanthemicola為羊柴和沙鞭共有DSE菌株，Leptosphaeria sp.為沙鞭和沙蒿共有DSE菌株。不同種類DSE菌落形態(tài)