模擬氮沉降增加條件下叢枝菌根真菌對植物相互作用的調(diào)節(jié).pdf

1、氮沉降增加能夠促進(jìn)或抑制植物的生長，改變植物的營養(yǎng)狀況，影響生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性，改變植物與根際微生物之間的相互關(guān)系。因此，研究和預(yù)測大氣氮沉降對植物生長、營養(yǎng)吸收和菌根的影響，以及氮沉降增加條件下，菌根真菌對雜草和作物競爭關(guān)系的調(diào)節(jié)作用，對于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)雜草的綜合管理、發(fā)揮雜草資源在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的作用均具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。本研究通過模擬氮沉降試驗(yàn)(4gNm-2year-1)，研究了不同植物功能類群對的響應(yīng)、氮沉降增加條件下C

2、3作物和C4雜草的競爭關(guān)系的變化趨勢及叢枝菌根真菌對不同類型植物間競爭過程的調(diào)節(jié)作用，取得了以下主要結(jié)果： 1.植物功能類群對模擬氮沉降增加的響應(yīng) 5個不同功能類群(C3禾本科、C4禾本科、C3非禾本科、C4非禾本科、C3豆科)的14種植物(早熟禾、野燕麥、黑麥草、陸稻、牛筋草、無芒稗、玉米、北美車前、婆婆納、鼠曲草、酢漿草、天藍(lán)苜蓿、白車軸、刺莧)，對模擬氮沉降增加(4gNm-2year-1)的響應(yīng)存在一定的差異。C4

3、禾本科、C3禾本科和C3豆科植物的生物量對N增加的響應(yīng)明顯大于功能類群C3非禾本科及C4非禾本科。C3禾本科和C3非禾本科的生物量響應(yīng)存在一定的種間差異。本研究中，C4禾本科植物、鼠曲草以及婆婆納在經(jīng)過模擬氮沉降處理后的根冠比明顯低于相應(yīng)的對照，早熟禾、野燕麥、北美車前的根冠比則顯著提高，其余物種的根冠比無顯著變化。 氮沉降增加條件下，大部分植物物種的地上、地下部分全氮及全磷含量無明顯的變化。除早熟禾和婆婆納的根部吸氮量顯著減少

4、外，其余植物物種的地上和(或)地下部分的吸氮量顯著增加；同時(shí)，除陸稻、婆婆納和刺莧之外，大多數(shù)植物物種的吸磷量在氮沉降下有明顯的增加。 氮沉降增加條件下，早熟禾、婆婆納、鼠曲草、白車軸的菌根侵染率顯著下降，其余物種的菌根侵染率的變化不顯著。 2.C3作物與C4雜草的共存生長對模擬氮沉降增加的響應(yīng) 三年的試驗(yàn)結(jié)果表明，在植物共存系統(tǒng)中，無芒稗在兩種AMF條件下，其生物量都受到氮沉降增加的顯著促進(jìn)；陸稻的生物量在無A

5、MF的情況下未受氮沉降的顯著影響，而在接種AMF條件下，其生物量受氮沉降影響而顯著提高。陸稻和無芒稗的生物量的比值在無AMF條件下受氮沉降影響而顯著下降，而在接種AMF條件下，兩者的生物量之比沒有顯著變化(2004年、2005年)或顯著增加(2003年)。 無AMF條件下，氮沉降顯著增加無芒稗對氮、磷的吸收(2003年、2005年)，而氮沉降處理雖然增加了陸稻對氮的吸收，對磷的吸收無顯著(2004、2005)影響或降低陸稻對磷的

6、吸收(2003)；接種AMF條件下，氮沉降增加了陸稻在增加對氮、磷的吸收(2003年、2004年)。 氮沉降處理無芒稗的菌根侵染率有上升的趨勢，并在2005年達(dá)到顯著水平(P＜0.05)；而陸稻的菌根侵染率沒有顯著變化(P＞0.05)。 3.叢枝菌根真菌在相互作用的共存植物對模擬氮沉降增加的響應(yīng)中的調(diào)節(jié)作用未接種AMF條件下，模擬氮沉降增加無芒稗對氮、磷的吸收，而對陸稻的影響表現(xiàn)在氮吸收的增加而對磷的吸收無影響；氮沉降處