松嫩鹽鹼化草地AM真菌影響植物競爭的生態功能研究

《松嫩鹽鹼化草地AM真菌影響植物競爭的生態功能研究》是依託東北師範大學，由巴雷擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：松嫩鹽鹼化草地AM真菌影響植物競爭的生態功能研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：巴雷
• 依託單位：東北師範大學

項目摘要

本項目基於對草地生態系統中AM真菌的多樣性及其生態功能的認識，擬以松嫩鹽鹼化草地的優勢種羊草（C3植物），及與羊草經常共生的蘆葦（C3植物）和虎尾草（C4植物）形成的羊草-蘆葦，羊草-虎尾草植物競爭組合為研究對象，通過天然草地原位控制實驗、田間控制實驗與盆栽實驗相結合，確定AM真菌對C3和C4植物競爭力的影響，進而結合鹽鹼脅迫實驗中植物營養競爭與耐受性的變化，深入分析植物競爭策略，構建AM真菌影響植物競爭的理論模型，揭示鹽鹼脅迫條件下，AM真菌影響植物競爭的生理生態機制。這些研究對於豐富植物競爭與共存理論，深入探討生態系統物種多樣性的構建機制，以及指導受損生態系統的恢復重建具有重要的理論價值和實際指導意義。

結題摘要

草地生態系統中叢枝菌根真菌（AMF）與宿主植物間的共生關係對草地植物適應性、種間關係和群落結構具有重要的影響。本項目從C3植物和C4植物不同光合途徑為切入點，以鹽鹼化草地的優勢種羊草（C3植物），主要伴生種的蘆葦（C3植物）和虎尾草（C4植物）以及松嫩草地的主要伴生種野古草、拂子茅和光稃茅香為研究對象，通過天然草地原位控制實驗、田間控制實驗與盆栽實驗相結合，確定AM真菌對C3和C4植物競爭力的影響，以及AMF對植物競爭力和適應性的調節，並構建了AM真菌影響植物競爭的理論模型。 野外原位實驗和田間試驗以野古草-光稃茅香，野古草-拂子茅的競爭組合為研究對象，研究了AMF對C3植物種間關係的調節作用，實驗進行了3年，並且添加了施肥對AMF功能影響的研究。競爭實驗結果明確表明，光稃茅香、拂子茅和野古草的種群生物量、分櫱數量和植物營養都均受到AMF的影響，施肥處理和種間競爭作用會改變菌根和植物之間的共生關係，影響植物礦質營養。施肥不僅能夠影響植物的生長，同時對種間關係具有調節作用；即種內和種間競爭關係能夠限制施肥對植物礦質營養的影響，植物競爭關係可能對植物磷吸收是促進作用，也可能是抑制作用，這與當地土壤中磷的供給狀態，以及植物在競爭中地位密切相關。實驗結果也表明菌根真菌確實對植物礦質影響起到調節作用，但是這種作用又賴於施肥種類和植物在群落中的地位。 盆栽實驗1對羊草-蘆葦競爭關係進行了研究。 滅菌條件下（無AMF侵染），羊草、蘆葦的生長不受種間關係的影響；當有AM真菌接種體時，菌根和競爭互作，使羊草、蘆葦種間關係呈現偏利的競爭結果。鹽鹼脅迫條件下，羊草、蘆葦生長明顯受到種間關係的負作用；當有AM真菌接種體時，菌根和競爭互作，使羊草、蘆葦種間關係呈現偏利的競爭結果。生態學機制是菌根或者微生物的存在對優勢種——羊草產生較強負作用。 盆栽實驗2對羊草-虎尾草競爭關係進行了研究。滅菌條件下（無AMF侵染），羊草、虎尾草的生長受到種間關係的負影響；當有AM真菌接種體時，菌根和競爭互作，使羊草、蘆葦種間關係呈現偏利的競爭結果。在鹽鹼脅迫條件下，羊草不受種間關係的影響，虎尾草的生長明顯受到種間競爭關係的負作用；當有AM真菌接種體時，菌根和競爭互作，使羊草、蘆葦均受到種間關係的負作用。生態學機制是由於菌根或者微生物的存在對優勢種-虎尾草產生較強負作用，進而改變兩者的相互作用關係。