塞北荒漠DSE真菌多樣性對克隆植物入侵的生態(tài)響應.pdf

1、內蒙古正藍旗青格勒圖位于我國北方塞北荒漠地區(qū)，由于干旱多風和廣泛的沙質覆蓋，風蝕成為該地區(qū)的一個經常性擾動事件，風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)風沙侵蝕更為嚴重。干旱缺水的沙漠生態(tài)環(huán)境，對多數(shù)植物生長造成威脅，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)恢復與重建。克隆植物的生長特性使其更能適應荒漠干旱環(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在不同環(huán)境斑塊中，并彼此進

2、行物質交換、實現(xiàn)克隆整合。依靠根莖繁殖的多年生克隆植物，通過其根莖和分株可以向風蝕流沙斑塊快速擴展，固沙效果顯著。深色有隔內生真菌（dark septate endophytes，DSE）是一類定居于植物根內的小型土壤真菌，可以定殖于大多數(shù)植物根內，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系，促進宿主植物對礦質營養(yǎng)和有機養(yǎng)分的吸收，促進植物生長發(fā)育。本文以塞北荒漠內蒙古青格勒圖梁地為研究背景，以羊柴、沙鞭和沙蒿等

3、克隆植物為目標植物，以 DSE生態(tài)分布和克隆植物入侵為切入點，通過野外實地調查和室內綜合分析相結合方式，系統(tǒng)研究 DSE與克隆植物共生關系，生態(tài)分布規(guī)律及與土壤因子的關系，同時對根莖游擊型克隆植物入侵特點和規(guī)律，以及 DSE多樣性進行了研究，以便為進一步明確DSE生態(tài)功能，利用DSE真菌資源促進干旱地區(qū)植被恢復和水土保持提供依據(jù)。
　　本研究主要內容包括：⑴三種克隆植物根系均能被DSE侵染，形成典型的菌絲、微菌核和泡囊等結構。不同

4、克隆植物DSE形態(tài)結構存在差異，游擊型克隆植物羊柴DSE形態(tài)結構顏色較深，菌絲隔間距較長；微菌核多呈方形或球形，零散分布；泡囊個體較大，零散分布。游擊型克隆植物沙鞭 DSE形態(tài)結構顏色較淺，菌絲隔間距較長；微菌核常以條帶狀分布；泡囊個體較小，兩三個聚在一起。密集型克隆植物沙蒿 DSE形態(tài)結構顏色較深，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DSE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，隨時間后延，兩年間克隆植物DSE定殖率變化規(guī)律無

6、明顯差異，但不同種類克隆植物間變化規(guī)律存在差異。隨時間后延，3個樣地羊柴和沙蒿DSE定殖率逐漸升高，沙鞭DSE定殖率先降后升；兩年間土壤因子變化規(guī)律一致。⑷隨時間后延，游擊型克隆植物入侵樣方空地數(shù)和分株數(shù)逐漸增加，同一時間，羊柴入侵樣方空地數(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數(shù)和分株數(shù)為梁底<梁坡<梁頂。⑸與對照相比，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，羊柴入侵后，提高了土壤有機 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（異莖點霉屬，菊異莖點霉）、Leptosphaeriasp.（小球腔菌屬）、Phoma radicina（莖點殼孢屬）、Paraphoma radicina（異莖點霉屬，異莖點霉）。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)