叢枝菌根真菌在土壤團聚體形成及碳截獲中的作用

《叢枝菌根真菌在土壤團聚體形成及碳截獲中的作用》是杜娟為項目負責人，中國科學院植物研究所為依託單位的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：叢枝菌根真菌在土壤團聚體形成及碳截獲中的作用
• 項目類別 ：青年科學基金項目
• 項目負責人：杜娟
• 依託單位 ：中國科學院植物研究所

結題摘要

本項目通過3個方面的研究揭示了叢枝菌根真菌在土壤和植物養分傳遞中的作用。首先通過實驗確認引物AML1/ AML2 + NS31/AM1能夠擴增得到較高的 AMF比例（65 -92%），並且擴增所得AMF多樣性最高。然後通過受控試驗研究菌絲際對土壤和植物CNPK等養分傳遞的影響。試驗裝置採用採用三室系統。收穫前一周用(15NH4)2SO4對供體植株葉片進行同位素標記。結果發現37 µm處理的受體植株侵染率達到了42%，0.45 µm處理中, 受體分株的菌根侵染率為零。克隆整合使葉面標記的氮15N能通過匍匐莖傳遞到與之連線的受體分株。在本試驗條件下形成了菌絲橋，沒有檢測到菌絲橋傳遞15N。克隆整合和菌絲橋對分株生物量沒有顯著影響，但改變了生物量在供體和受體分株之間以及分株的枝和根之間的分配。克隆整合使養分從供體分株向受體分株轉移。菌絲橋可以加強分株對之間的養分轉移。克隆整合顯著降低了受體分株的根冠比。菌絲橋可以加強受體分株根冠比的降低。克隆整合能顯著增加受體分株的枝N、P、K濃度，降低其枝C濃度顯著降低。菌絲橋提高受體分株的P濃度。接菌對土壤中GPRS含量沒有顯著影響。最後通過第3個實驗利用植物的無性繁殖特點採用分根裝置，一個分株根系接種AMF，另一分株根系不接種，研究菌根侵染對土壤團聚體的影響。

項目摘要

針對陸地生態系統固碳潛力不確定性的科學問題，本項目擬以叢枝菌根真菌菌根共生體為研究對象，選擇我國內蒙古草原三種針茅屬植物群落（貝加爾針茅草甸草原、大針茅典型草原和克氏針茅荒漠草原），結合野外調查、原位實驗和溫室模擬實驗，以植物-AMF-其它土壤微生物為主線，採用RFLP圖譜分析研究菌根真菌多樣性與土壤團聚體及GRSP的關係；同位素示蹤、色譜法和穩定性同位素13C等方法測定菌絲周轉率、菌絲分泌物與菌絲釋放的GRSP等物質的量；利用穩定性同位素13C在野外和室內模擬條件下，揭示AMF對植物固定的碳在土壤不同分級團聚體中分配的影響；採用磷脂脂肪酸技術，研究主要優勢植物菌根共生體對不同分級土壤團聚體中微生物多樣性的影響。最終揭示草原生態系統中AMF對土壤團聚體結構形成和穩定性維持的影響及其在土壤碳截獲過程中的作用，為增加草原土壤碳固持和預測全球變化制定統一的溫室氣體限排措施提供科學依據。