新疆艾比湖流域胡杨幼苗根际AM真菌多样性特征

【目的】通过对胡杨林根围土壤和背景土壤的理化因子测定及数据分析,对其根围土壤中丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,简称AM真菌)孢子分离与鉴定以及对其根系共生AM真菌进行群落构成进行分子鉴定,分析荒漠生态系统中胡杨幼苗AM真菌共生状况和群落结构特点,以探讨荒漠生态系统中胡杨根际共生AM真菌生态学功能及其对地上植物群落结构的影响。【方法】在新疆艾比湖国家自然湿地保护区,分别采集胡杨保护林中7株胡杨幼苗根围土壤及根组织。对土样理化因子进行测试并采用SAS软件对数据进行统计分析。采用湿筛法对胡杨根围土壤中AM真菌孢子进行分离,压片法进行孢子鉴定,并计算AM真菌孢子密度和不同AM真菌孢子的相对多度,同时检测胡杨根系AM真菌侵染率及侵染结构。最后采用巢式PCR的方法扩增胡杨根系共生AM真菌核糖体RNA基因序列,并对序列进行测序分析,再进行Blast比对获得胡杨根系共生AM真菌的种属关系和标准序列,采用Mage软件构建系统发育树。【结果】胡杨根围土壤中Na~+,Mg~(2+)和Ca~(2+)浓度显著的低于背景土壤,有机质含量高于背景土,而K+分布均匀;根围土壤中的氮、磷和硫含量与有机质含量为高度正相关,而钾、钙和钠的含量与有机质含量为负相关。孢子鉴定共从7株胡杨幼苗根围土中分离鉴定出AM真菌3属8种,分别为球囊霉属的道氏球囊霉、粘质球囊霉、网状球囊菌、黑球囊霉;无梗囊霉属的毛氏无梗囊霉、凹坑无梗囊霉、波状无梗囊霉;巨孢囊霉属的红色盾巨孢囊霉。此外对与胡杨幼苗共生的AM真菌进行分子鉴定,共检测出13个新的AM真菌分类单元,Genbank登录号为:KJ209699-KJ209711。聚类分析结果显示,从胡杨根际鉴定的AM真菌分为2个相似性小于93%的类群,2个类群AM真菌属于Rhizophagus属中不同的种。【结论】与AM真菌共生的胡杨幼苗可显著的降低其根围土壤中的盐离子浓度,同时可提高有机质的含量,并对氮、磷和硫营养元素具有富集效应。本试验分子鉴定法获得13个AM真菌新的分类单元比对后属于Rhizophagus属2个不同的种,由此可知在艾比湖流域内以胡杨为建群种的植物区系内,其根系AM真菌种类单一,有助于减少胡杨个体彼此之间的营养竞争作用,从而增强胡杨群体在群落内的竞争能力,并最终影响地上植物群落的结构。     

紫背天葵丛枝菌根真菌多样性研究

紫背天葵（Begonia fimbristipula）是集营养保健和特殊风味为一身的野生高档蔬菜之一,也是 南方传统中药材,但人工栽培尚存在较大的技术障碍。以紫背天葵为研究对象,对分布于广西壮族自治 区贺州市姑婆山国家森林公园的野生植株根际土丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhiza Fungi,AMF）孢 子、菌根侵染率和土壤营养元素等开展研究,以期对后期的菌根化栽培提供技术支撑。结果表明：紫背 天葵根际土中AMF 种类丰富,孢子密度大,菌根侵染率较高,共统计真菌孢子26 种,主要属为球囊霉 属（Glomus）、无梗囊霉属（Acaulospora）、盾孢囊霉（Scutellospora）和巨孢囊霉属（Gigaspora）;根际 土孢子密度和菌根侵染率在不同采样点间存在显著性差异,而且均与土壤的全K 含量呈负相关,与交换 性Ca 含量呈正相关,另外,AMF 孢子丰富度与速效K 呈负相关,菌根侵染率与有机质含量呈正相关。 可见紫背天葵野生根际土的真菌孢子在K 含量较低时,多样性较高,主要为球囊霉属和无梗囊霉属的种 类。     

油茶根际AM真菌群落对不同季节、土层和品种的响应

【目的】探究油茶根际丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizas, AM)真菌群落对不同季节、土层和品种的响应,为油茶菌根生物技术的研发和集约化可持续发展提供理论依据。【方法】以5年生的油茶为研究对象,采集3个季节2个土层5个品种的油茶根际土,采用Illumina Miseq高通量测序技术探究油茶根际AM真菌多样性与群落组成。【结果】在集约化经营模式下,油茶能与AM真菌形成共生关系,AM真菌对油茶的侵染率受季节和油茶品种的影响。油茶根际土壤中共检测到4目8科9属AM真菌,相对丰度最高的为球囊霉属Glomus(58.50%),其次是类球囊霉属Paraglomus(19.43%)和近明球囊霉属Claroideoglomus(3.28%)。秋季油茶根际AM真菌丰富度和多样性显著高于春季和夏季,且春季最低;0～20 cm土层油茶根际AM真菌丰富度高于20～40 cm土层,而其多样性低于20～40 cm土层。品种对油茶根际AM真菌的丰富度没有显著影响,对AM真菌的多样性指数Shannon有显著影响。相似性分析(Anosim)表明,季节对AM真菌群落结构没有显著影响,土层和品种显著影响A...     

枫香根际丛枝菌根真菌多样性

【目的】为探明湖北、安徽两省20个典型采样地枫香根际丛枝菌根真菌(AMF)多样性,对枫香根际土壤中AMF种类、分布、菌根侵染等状况进行调查,初步了解该地区枫香林区AMF资源情况,为进一步探究当地枫香林地AMF群落结构及其生理生态功能提供参考。【方法】以10、20、50和100年生枫香为对象,采集枫香根际5～25 cm土壤样品,测定土壤理化性质。试验基于形态特征对分离的AMF孢子进行分类鉴定,利用KOH脱色锥虫蓝染色法观察20个采样地枫香根系的AMF侵染状况。冗余分析(RDA)探讨枫香根际丛枝菌根真菌与土壤因子的关系。【结果】1) 20个样本中97.65%的枫香根样均检测到了AMF侵染,侵染率为49.43%～73.84%,平均侵染率为62.07%,安徽稽灵山枫香根样侵染率最高(73.84%),湖北九峰山森林公园枫香根样侵染率最低(49.43%)。根内真菌丛枝和泡囊较多,呈均匀分布,表明枫香容易被AMF侵染,但不同采样点之间无显著差异(P0.05)。2)取样地土壤中分离出AMF孢子数为[86～275个·(50 g)~(-1)]土,平均孢子密度为166个·(50 g)~(-1)土,表现为安徽稽灵山最高[275个·(50 g)~(-1)土],安徽黄山最低[86个·(50 g)~(-1)土]。3)通过形态学鉴定,共分离AM真菌11属46种,其中球囊霉属12种、无梗囊霉属13种、盾巨孢囊霉属5种,为取样地区枫香根际土壤AM真菌的优势属。4)土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素含量分别在1.01～2.01 mg·g~(-1)和0.62～0.84 mg·g~(-1)之间。5)不同取样点枫香根际土壤AM真菌的属数、Shannon(香农)和Simpson多样性指数呈显著性差异(P0.05),并发现黄山林科院AMF的均匀度指数(1.04±0.03)和香农指数(3.55±0.04)最高。6) RDA分析可知枫香根际土壤过氧化氢酶活性、土壤有机质、土壤pH值和土壤蔗糖酶活性与AMF多样性呈显著相关(P0.05)。其中土壤pH和土壤过氧化氢酶活性对AMF多样性影响最大,土壤蔗糖酶活性和总球囊霉素含量呈显著正相关(R=0.705,P0.05)。【结论】湖北、安徽两省的20个样地人工林和天然林枫香根际均可形成丛枝菌根,根际土壤中的AMF孢子多样性丰富,球囊霉属为优势菌群。本研究结合AMF在生态系统中的分布特点,为开发枫香专用AMF肥料提供了丰富的菌种资源。     

印度西高止山药用植物丛枝菌根真菌多样性

调查了印度西高止山脉南北Goal区内25个科的36种药用植物的丛枝菌根真菌多样性。30个物种带有丛枝菌根真菌,其余6个物种没有丛枝菌根真菌定植。在根际士壤中,共发现了来自5个菌属（球囊霉属、无梗囊霉、盾巨孢囊霉、巨孢囊霉属和Ambispora）的42种丛枝菌根真菌。本研究区内,球囊霉属是优势属,聚线绣球菌是优势种。定植百分比和孢子密度间存在显著负相关。南、北Goa区内,Simpson和ShannonWeiner多样性指数差异不显著,说明该区具有稳定、多样的植物群落。     

香格里拉亚高山两种植被类型主要植物的丛枝菌根研究

以滇西北香格里拉亚高山地区生态严重退化的荒草坡植被类型和基本实现恢复的近原生林地植被类型中主要植物的丛枝菌根真菌(AMF)作为研究对象,对这些植物根系的AMF感染率及其根际土壤中的AMF孢子密度进行了调查研究。结果表明,荒草坡的10种植物和近原生林地的9种植物,均形成典型的丛枝菌根(AM)。荒草坡和近原生林植物根际土壤中的平均孢子密度分别为674±221(SE)个/100g土和290±72个/100g土。单因素方差分析表明,两植被类型的主要植物在根系AMF菌丝感染率以及根际土壤中AMF孢子密度方面的差异都极显著。同种植物在近原生林地具有较高的AMF感染率,而根际土壤中的孢子密度则是在荒草坡为高。相关性分析表明,所调查植物的根系AMF菌丝感染率与根际土壤中的AMF孢子密度间不存在相关性。     

大青山灌木铁线莲根际AMF多样性及季节动态研究

为了研究灌木铁线莲AMF多样性及其季节性变化规律,2014年从大青山干旱阳坡地采集了灌木铁线莲根际土壤及细根。通过形态学的方法从3个不同月份的土壤中分离鉴定AMF孢子。从不同季节30份根际土样中分离出了无梗囊霉属(Acaulospora)、Rhizophgus、类球囊霉属(Paraglomus)、盾巨孢囊霉属(Scutellospora)、球囊霉属(Glomus)、多孢囊霉属(Diversispora)、Ambispora、内养囊霉属(Entrophospora)、管柄囊霉属(Funneliformis)、Claroideoglomus、Septoglomus等11个属的51种AMF孢子。由实验结果得出AMF孢子密度在3个月份分别是:5月305.65、7月446.33、10月355.45,3个月份间有显著的差异性(P0.05)。种的丰度和多样性指数在3个不同月份也有明显的差异。研究结果表明:大青山灌木铁线莲根际土壤中有丰富的AMF,而且AMF种类按7月10月5月的规律变化,这对筛选优良、适应当地气候的AMF种类以及利用AMF资源促进灌木铁线莲生长等方面提供了基础数据。     

金佛山方竹根际土壤中优势AM真菌的鉴定

从贵州省正安县、桐梓县和重庆市南川区的金佛山方竹林地采集方竹根系和根际土壤,采用碱解离-酸性品红染色法对根样进行染色,研究根系丛枝菌根侵染情况,利用湿筛倾注-蔗糖离心法从土样中分离AM真菌孢子,结合形态特征和18S r DNA AML1-AML2区序列的系统发育分析对AM真菌进行种属鉴定。结果显示:AM真菌能够侵染金佛山方竹根系,侵染率为25.27%;从土壤中分离得到6种优势AM真菌,其中4种通过形态特征和18S r DNA AML1-AML2区序列的系统发育分析,均能鉴定到种水平,分别为蜜色无梗囊霉Acaulospora mellea、珠状巨孢囊霉Gigaspora margarita、美丽盾巨孢囊霉Scutellospora calospora和孢璧两性球囊霉Ambispora leptotich,其余2种通过18S r DNA AML1-AML2区序列的系统发育分析鉴定为无梗囊霉属Acaulospora,结合形态特征鉴定为大型无梗囊霉Acaulospora colossica和疣状无梗囊霉Acaulospora tuberculata。     

黄土高原刺槐纯林的土壤-菌根关系及随林龄的变化

【目的】通过分析黄土高原不同林龄刺槐纯林中AM真菌侵染水平、植株养分状况和土壤理化性质,阐明"菌根-刺槐-土壤"三者之间的内在联系,揭示影响不同林龄刺槐纯林生长的关键因子,为黄土高原人工刺槐纯林的经营管理及深入研究植被恢复后生态效益的发挥提供理论依据。【方法】选取位于陕西省长武县王东沟流域的草地(0年)和11、23、35和46年生的刺槐纯林,采集刺槐枝、根及其根际土,测定AM真菌侵染率和孢子密度、枝和根中养分含量、土壤理化性质以及易提取球囊霉素含量。【结果】1)随林龄的增加,AM真菌侵染率呈先增加后维持稳定的趋势,孢子密度呈直线上升的趋势。2)刺槐根和枝中养分状况与林龄显著相关,其中以根中钾、锌、铁、锰以及枝中氮、铜、锌、钾、铁、锰、钙、镁含量与林龄关系最为密切。3)随林龄的增加,土壤速效钾含量显著增加,硝态氮含量呈先增后减再增加的趋势,而易提取球囊霉素含量则呈直线下降的趋势。4)总的来说,土壤理化性质、AM真菌和植株养分状况与刺槐生长均有关,但刺槐林龄与各因子间的相互关系是随林龄而变化的。其中,11和23年生刺槐主要与枝中钾、锰、钙、镁、铁和锌含量呈正相关;35年生刺槐与枝中氮和铜含量、土壤速效钾含量、AM真菌侵染率和孢子密度呈正相关;46年生刺槐与根中钾和铁含量、AM真菌孢子密度、土壤速效钾和硝态氮含量呈正相关。【结论】1)刺槐纯林地土壤理化性质、AM真菌侵染状况、易提取球囊霉素及植株养分含量与其林龄有关。2)不同林龄刺槐生长状况与土壤理化性质、AM真菌和植株养分状况间的相互关系不同,其中,中幼龄(11~23年生)刺槐林的生长状况主要依赖于地上部养分状况,而成熟(35~46年生)刺槐林则受植株地上和地下部养分状况、AM真菌及土壤中氮、钾储量等因素的综合影响。     

陕西省咸阳地区林木VA菌根真菌资源调查

通过对陕西省咸阳地区16种林木VA菌根研究,从根际土壤中分离鉴定出VA菌根真菌17种。其中无梗囊霉属1种,球囊霉属16种,球囊霉属为广谱性菌根真菌,摩西球囊霉、地表球囊霉,地球囊霉为常见种,本文还分析了VA菌根真菌与宿主植物的选择性及其分布规律。     

离子型稀土矿堆浸场地不同恢复年限植被多样性

生物群落多样性是判断生态系统稳定的重要指标,为了解人工建植对稀土矿废弃地生态系统的影响,以福建省长汀县离子型稀土矿堆浸废弃地为研究对象,利用植被恢复固定监测点,选取植被恢复5、8、11 a废弃地为样点,调查不同恢复年限样地物种种类和数量,分析稀土矿废弃地物种多样性随恢复时间的变化规律。结果表明:随植被恢复年限的增加,前期人工种植的植物逐渐被本土野生植物取代,增加物种以禾本科和菊科植物为主。乔木层、草本层植物种类和数量随恢复年限的增加而增加;随着植被恢复年限的增加,稀土矿废弃地乔木层物种丰富度(Gleason指数、Margalef指数)、Shannon指数逐渐增加,而乔木层、草本层Pielou均匀度指数则呈先增加后下降趋势;植被恢复8与11 a植被相似度最高,其次是植被恢复5与8 a,其中植被恢复11 a与对照样地植被相似度最低;Margalef指数、Simpson指数与Shannon指数呈显著相关。因此,随着植被恢复年限的增加,稀土矿生态退化区植被恢复前期人工干涉效应在逐渐降低,后期演变为自然演替,物种群落结构和种类发生变化,但与当地本土植物群落仍存在一定差异,表明生态退化区植被演替仍处于动态变化阶段。     

邓下小流域植物多样性与主要植被类型土壤养分效应

以苏南丘陵区邓下小流域为研究区,针对目前小流域内植被物种多样性状况和水平,选择物种丰富度指数（33、Shannon—Weiner指数（SW）、Simpson指数（SP）和Pielou均匀度指数（J）作为物种多样性的测度指标,分析不同植物群落结构特征。对流域内现有主要植被类型（茶园、杉木林、马尾松林、毛竹林、水田和旱耕地共6种）以0—10cm,10—20cm,20～40cm和40～60cm分层挖土壤剖面,分析各植被类型下土壤养分效应,以期为小流域综合治理与植被恢复中植被模式选择提供理论指导。     

Characterization of expressed genes in the establishment of arbuscular mycorrhiza between Amorpha fruticosa and Glomus mosseae

Arbuscular mycorrhiza （AM） formed between plant roots and fungi is one of the most widespread symbiotic associations in nature. To understand the molecular mechanisms of AM formation, we profiled 30 symbiosis-related genes expressed in Amorpha fruticosa roots colonized by Glomus mosseae and in non-mycorrhizal roots at different stages using differential-display RT-PCR （DDRT-PCR）. The expressed genes were confirmed by reverse Northern blotting. Eleven fragments were sequenced and putatively identified by homologous alignment. Of the eleven AM-related genes, five were obtained at the early-stage of plant-fungus interaction and six at the later stage. Three expressed se-quence tag （ESTs） sequences were found to originate from the fungi and eight from the host plant by use of PCR evaluation of gDNA of both plant and fungi. The target genes included an ATP-binding cassette sub-family transporter gene, a transposon-insertion display band, and a photosynthesis-related gene. The results provided information on the molecular mechanisms underlying the development of mycorrhizal sym-biosis between woody plants and AM fungi.     

Changes of plant species diversity and biomass with reclaimed marshes restoration

Wetland restoration had been implemented for more than two decades in Sanjiang Plain,Northeast China.To assess the restoration efficiency of wetland vegetation,we investigated plants composition of community,plant species diversity and aboveground biomass of restored sites in a chronosequence of restoration(1,2,3,6,8,11,15 and 25 years) in the Sanjiang Nature Reserve.As comparison,we also investigated the same factors in a cropland and a natural marsh adjacent to the restored sites.The results showed that wetland plant species can invade quickly after croplands were abandoned when there were suitable hydrology conditions.On the early stage of the restoration,weeds were main plant species in the restored sites.Wetland species appeared at the same time but differed from the dominant species from the adjacent natural marshes.Common native wetland species could dominance the community after 3-year restoration.Species richness and diversity increased on the early stage,and then decreased to the similar level of the natural marsh with the extension of restoration.Plant biomass could restore easier than the species composition and diversity.Our results indicated that plant species composition and diversity of abandoned reclaimed wetlands can restore gradually by natural succession in S anjiang Plain.However,25-year restoration site had similarity index of only 56% with the natural marsh,which revealed that two decades are not enough for complete restoration of vegetation.     

宝天曼自然保护区林火干扰下不同恢复阶段栎林群落幼苗库动态特征

依据空间代替时间的方法,研究地表火干扰下不同恢复阶段栎类群落幼苗库的动态特征。结果表明:在地表火干扰后栎林群落内有木本幼苗25科37属49种,随着火烧迹地植被的恢复,乔木幼苗种类数量增多,灌木幼苗数量减少,但栎类幼苗始终占据优势;林下幼苗库的密度随恢复时间增加逐步变小,栎类幼苗密度则呈现出从高到低再升高然后变低的趋势,栎类幼苗密度在火后1年最高,平均达到(2.30±2.9)株·(10 m²)^-1;林下幼苗库恢复1年与恢复10年之间、恢复15年和对照林的密度差异显著,但恢复1年与恢复5年、恢复10年的幼苗库与对照林的幼苗密度之间没有显著差异;栎类幼苗密度变化出现2个过程,恢复1年与恢复5年、恢复10年与恢复15年幼苗密度之间有显著差异,但不同恢复阶段的栎类幼苗库与对照林相比没有显著差异;幼苗库不同恢复阶段的Shannon-Wiener指数(H')之间有极显著差异;相邻恢复阶段共有的幼苗物种较多,相似系数较大,以每2种不同恢复阶段的栎林群落进行比较,其共有物种数量为4～17种。随演替时间的增加,乔木实生苗比例逐渐增加,乔木根蘖苗的比例不断减少,到植被恢复后5年,栎类群落林下没有发现根蘖苗生存,而林下灌木幼苗也在恢复10年的群落内消失。林火干扰对栎类Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级的幼苗高度分配和苗木转化率有显著影响,但火烧干扰对Ⅳ级以上幼苗的高度分布和转化率影响不显著。     

Characteristics of soil seed bank in plantation forest in the rocky mountain region of Beijing, China

We investigated characteristics (scales and composition) of soil seed banks at eight study sites in the rocky mountain region of Beijing by seed identification and germination monitoring. We also surveyed the vegetation communities at the eight study sites to explore the role of soil seed banks in vegetation restoration. The storage capacity of soil seed banks at the eight sites ranked from 766.26 to 2461.92 seeds·m -2 . A total of 23 plant species were found in soil seed banks, of which 63 80% of seeds were herbs in various soil layers and 60% of seeds were located in the soil layer at 0 5cm depth. Biodiversity indices indicated clear differences in species diversity of soil seed banks among different plant communities. The species composition of aboveground vegetation showed low similarity with that based on soil seed banks. In the above- ground plant community, the afforestation tree species showed high importance values. The plant species originating from soil seed banks represented natural regeneration, which also showed relatively high importance values. This study suggests that in the rocky mountain region of Beijing the soil seed banks played a key role in the transformation from pure plantation forest to near-natural forest, promoting natural ecological processes, and the role of the seed banks in vegetation restoration was important to the improvement of ecological restoration methods.     

小兴安岭山地沼泽湿地退化生态系统恢复技术研究

对不同干扰程度的山地沼泽湿地进行植被恢复与建设。研究表明:1)火烧和放牧中轻度干扰的灌丛沼泽和草本沼泽,采取封禁措施进行植被恢复效果很好,草本群落需要2 a的自然恢复就可以基本恢复到干扰前的状态,灌丛群落则需要较长的恢复时间。2)采矿强度干扰形成的退化湿地,应采取人工辅助方式进行植被建设。在选择的5种植物中,俄罗斯大果沙棘长势最好,保存率为100%,小叶锦鸡儿的保存率为88.23%,萱草的保存率为62.15%,紫穗槐和苜蓿全部死亡;在人工种植模式中,俄罗斯大果沙棘与小叶锦鸡儿行间配置模式效果最佳,俄罗斯大果沙棘与萱草行间配置模式、小叶锦鸡儿与萱草的配置模式效果较好。     

柴达木盆地荒漠地区生态位研究初报

采用定量分析的方法,对柴达木盆地南缘巴隆地区的11种主要植物进行生态位研究,通过测定各主要植物种的生态位宽度、生态位相似比例、生态位重叠,对各植物种生态位的生态学意义进行分析,目的是为此地区植被恢复工作提供理论参考.