AMF对铅锌矿区农田土壤部分理化性质、玉米生长和镉铅含量的影响

为研究重金属污染胁迫下丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）对土壤部分理化性质、玉米生长、光合生理、养分与镉铅含量的影响，以云南会泽、兰坪铅锌矿区周边重金属污染农田土壤为供试土壤，玉米为宿主植物，设置接种和不接种AMF处理，开展室内盆栽试验。结果表明：接种AMF显著增加土壤易提取球囊霉素相关蛋白（EE-GRSP）与总球囊霉素相关蛋白（T-GRSP）的含量；降低土壤有效态镉、铅含量，降幅为34.6%~79.5%；增加土壤中碱解氮和速效磷的含量，增幅为30.9%~206%。接种AMF显著增加玉米植株氮磷养分含量，增幅为17.6%~38.5%；增强叶片光合作用，提高植株生物量；降低植株镉铅含量，降幅达30.0%~68.7%。相关性分析发现，土壤T-GRSP与碱解氮、速效磷含量呈极显著正相关；EE-GRSP、T-GRSP与有效态铅含量呈显著负相关；玉米植株镉、铅含量与土壤有效态镉、铅含量呈显著正相关；玉米根系氮与土壤碱解氮含量、植株磷与土壤速效磷含量呈显著正相关。研究表明，接种AMF增加土壤球囊霉素相关蛋白含量，降低污染土壤镉、铅生物有效性，减少玉米植株镉、铅的含量；增加土壤速效养分含量，改善玉米矿质营养和光合生理，提高玉米植株生物量。     

铅锌矿污染区不同林木根际丛枝菌根真菌与土壤因子的关系

【目的】探讨铅锌矿污染地区不同林木根际土中丛枝菌根真菌(AMF)及球囊霉素(GRSP)与土壤因子的关系及其在生态恢复中的作用。【方法】在陕西凤县铅硐山铅锌矿区,采集7种不同林木的根系和根际土壤,测定根系AMF侵染率、AMF孢子密度、球囊霉素含量、土壤养分含量及土壤酶活性,研究不同林木根际AMF侵染率、孢子密度和球囊霉素与土壤因子之间的关系。【结果】AMF侵染率和孢子密度在不同林木根际土中差异显著,平均侵染率为44.64%,孢子密度平均2.34个/g,AMF侵染率和孢子密度无显著相关性。总球囊霉素(T-GRSP)含量与速效磷和速效钾含量呈极显著正相关(P<0.01),与土壤阳离子交换量(CEC)呈显著正相关(P<0.05),说明AMF可以通过分泌球囊霉素促进土壤团聚体的形成,增强土壤的保肥和缓冲能力。主成分分析表明,速效钾、碱解氮、速效磷、有机碳、脲酶、全氮、碱性磷酸酶及阳离子交换量是反映铅锌矿污染区土壤营养状况的主要因子。【结论】AMF孢子密度和总球囊霉素含量与土壤养分显著相关,可作为重金属污染地区生态系统环境状况检测的有效指标。     

AMF对玉米生长、根系低分子有机酸分泌与Cd累积的影响

为探讨铅锌矿区丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi，AMF）的生态功能，采用云南会泽铅锌矿区周边镉（Cd）污染的农田土壤，开展根袋盆栽试验，研究接种AMF对玉米生长、矿质营养、根系低分子有机酸分泌和Cd累积的影响。结果表明：接种AMF促进玉米生长，显著提高光合速率、株高和生物量；增加植株对氮、磷、钾的吸收，增幅达14.2~19.1倍；并促进根系分泌酒石酸、苹果酸、草酸和琥珀酸，分泌量增幅为1.1~3.8倍。此外，接种AMF使玉米根际铁锰氧化态Cd含量显著增加22.5%，有机结合态Cd含量显著降低12.8%，但交换态和有效态Cd含量无显著变化。接种AMF使玉米地上部和根系Cd含量显著降低，降幅分别为32.7%和77.9%，但地上部和根系Cd累积量显著增加，分别增加了12.5倍和25.8%。相关性分析发现，玉米地上部Cd累积量与草酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸分泌量和铁锰氧化态Cd含量呈极显著正相关。可见，AMF能促进玉米养分吸收，调节根系低分子有机酸分泌与根际Cd形态，降低植株Cd含量，从而促进植株生长。     

重金属污染胁迫下接种AMF对玉米生长和镉铅含量的影响

通过盆栽试验,以会泽铅锌矿区污染土壤为供试土壤,玉米为宿主植物,接种会泽铅锌矿周边农田土著丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与优势种群摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae),研究AMF对玉米生长、矿质营养、镉铅含量与累积的影响,结果表明:接种土著AMF和F.mosseae均显著增加玉米的株高和生物量,提高植株磷钾含量与氮、磷、钾吸收量;增加玉米根际土壤球囊霉素相关蛋白(Glomalin-related soil protein,GRSP)含量,降低土壤有效态镉、铅的含量与植株镉、铅的含量,但对玉米镉、铅累积量没有显著的影响。相关分析表明,土壤速效磷、钾含量与玉米磷、钾含量呈显著正相关,玉米磷、钾含量又与植株生物量呈显著正相关;玉米根际土壤GRSP含量与有效态铅含量呈极显著负相关,根际有效态镉、铅的含量与植株镉、铅含量呈显著正相关。可见,接种AMF改善宿主作物矿质营养,促进植株的生长;降低土壤镉铅有效态含量,从而减少作物体内镉铅的含量。结果可为重金属污染土壤的作物生产安全与农业安全利用提供理论和实践依据。     

接种丛枝菌根真菌对矿井水回灌玉米生长的影响

基于神东矿区天气干旱、水资源日益短缺的特点,利用矿井水回灌植物,通过在植物根际接种丛枝菌根真菌,研究接种丛枝菌根真菌对矿井水回灌玉米生长的影响及其对根际土壤的生态效应。结果表明,利用矿井水回灌玉米3个月后,接种丛枝菌根真菌促进了玉米的生长,接种丛枝菌根真菌处理玉米干质量比对照组高出3 g/株;试验选择的丛枝菌根真菌和玉米保持较高的共生关系,强化接种丛枝菌根真菌使玉米根系侵染率、菌丝密度分别达到76%、2.8 m/g;接种丛枝菌根真菌提高了玉米植株氮、磷、钾的含量,有利于根际难溶矿质元素的活化,且玉米根际土壤中有效磷、有机质含量增加显著。     

丛枝菌根真菌改善镉胁迫下植物根系和土壤微环境的效应

为探究Cd胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)对植物根系和土壤微环境的影响,以黑麦草为供试植物、变形球囊霉(Glomus versiforme)为供试AMF,以Cd浓度(0、10、20、30 mg·kg^-1)和是否对黑麦草接种AMF为双因素,设计8个处理,开展盆栽试验。结果显示:随着Cd浓度增加,AMF侵染率和孢子数量显著(P<0.05)降低。相同Cd浓度下,接种AMF显著(P<0.05)改善了黑麦草的根系构型(根系总长度、根系总投影面积、根系总体积、根尖数、根分叉数)。在相同Cd浓度下,接种AMF显著(P<0.05)增加了土壤中真菌、细菌和放线菌的数量,土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮含量,以及土壤多酚氧化酶活性,和土壤易提取球囊霉素相关土壤蛋白和总球囊霉素相关土壤蛋白含量。这说明,接种AMF能够通过改善植物根系和微生物环境、提高土壤相关酶活性和球囊霉素含量等,增加植物抗性。     

丛枝菌根真菌对旱稻根际Pb形态分布的影响(英文)

[目的]为了研究丛枝菌根真菌对旱稻根际土壤中重金属铅(Pb)化学赋存形态的影响。[方法]采用盆栽实验的方法,研究了不同Pb处理水平(0、300、600mg/kg)下,接种丛枝菌根真菌(AMF)Glomus mosseae对旱稻(OryzalsativaL.)根际Pb形态分布的影响。[结果]接种处理下,旱稻根系侵染率以及根外菌丝量随着土壤Pb含量增加而显著降低(P<0.05)。与未接种处理相比,接种处理显著提高Pb处理下根际pH;300mg/kgPb处理下,接种显著增加土壤球囊霉素含量,600mg/kgPb处理下,接种处理显著降低土壤球囊霉素含量(P<0.05);在Pb处理下,与未接种处理相比,接种处理显著提高可交换态Pb含量,显著降低了碳酸盐结合态以及铁锰氧化物结合态Pb含量,却显著增加了土壤中有机质结合态Pb含量(P<0.05)。[结论]这说明接种丛枝菌根真菌可以改变旱稻根际土壤中Pb的形态分布。     

丛枝菌根真菌侵染指标与植物促生效应相关性分析

为探讨不同丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)生长特性与功能(植物生长和养分吸收)的相关性。采用分室根箱装置,以玉米(Zea mays L.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为宿主植物,选取7种AMF:摩西斗管囊霉Funneliformis mosseae、变形球囊霉Glomus versiforme、根内根孢囊霉Rhizophagus intraradices、幼套近明球囊霉Claroideoglomus etunicatum、近明球囊霉C.claroideum、细凹无梗囊霉Acaulospora scrobiculata、黏屑多样孢囊霉Diversispora spurca,以不接种为对照进行温室盆栽试验,测定菌根侵染率、根外菌丝密度、植物地上部生物量、磷/锌吸收量、植物根系AMF gDNA丰度以及玉米根系ZmPht1;6的相对表达量。结果表明:接种F.mosseae、R.intraradices、G.versiforme、C.etunicatum的玉米和紫花苜蓿根系侵染率及根外菌丝密度较高,对植株生长和磷、锌吸收均表现为正效应;C.claroideum、A.scrobiculata、D.spurca根系侵染率和根外菌丝密度较低,C.claroideum对紫花苜蓿生长和磷吸收表现为促进效应,而对玉米表现出抑制效应,后两者对植株生长和磷、锌吸收无显著效应或抑制作用;AMF的生长指标(菌根侵染率和根外菌丝密度)与菌根生长效应以及磷、锌吸收效应之间均具有较高的正相关性,根系AMF总侵染率对玉米菌根生长效应、磷/锌吸收效应变异的解释量分别为79.0%,77.6%和74.1%;菌丝侵染率对紫花苜蓿菌根生长效应、磷/锌吸收效应变异的解释量分别为76.5%,72.6%和74.0%;此外,仅紫花苜蓿根系AMF gDNA丰度与根系总侵染率显著正相关,玉米根系ZmPht1;6基因的相对表达量与菌根磷吸收效应显著正相关。综上,AMF的侵染指标显著影响植物生长和养分吸收效应,AMF gDNA丰度可作为表示AMF生长的指标,但因植物而异,玉米根系ZmPht1;6的相对表达量在一定程度上可反映AMF吸磷能力。     

丛枝菌根真菌(AMF)对丹参根际土壤微生物及养分的影响

对丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)影响丹参根际土壤微生物群落及土壤养分的研究表明:单接种摩西球囊霉和地表球囊霉以及混合接种均能显著增加丹参根际细菌、真菌和放线菌的数量(p0.05);接种AMF对丹参根际细菌数量影响较大,单接种Gv比CK提高了360%;其次为放线菌,单接种G_v比CK提高了148%;对真菌数量影响较小。接种AMF对土壤养分含量影响较小,与CK相比均差异不显著。     

黄土高原狼牙刺丛枝菌根与球囊霉素的空间分布

【目的】探讨黄土高原丛枝菌根真菌(AMF)及球囊霉素与土壤因子的关系及其在生态恢复中的作用。【方法】在陕西黄土高原的志丹、安塞、延长、陇县、淳化和韩城6县(市)选取6个样地,采集5~30 cm土层狼牙刺(Sophora davidii)根系和土壤,测定土壤养分含量、酶活性以及AMF侵染率、孢子密度等,研究狼牙刺根际AMF侵染率、孢子密度和球囊霉素与土壤因子之间的关系。【结果】AMF平均侵染率达74.42%,孢子密度均值达19.06个/g,AMF侵染率和孢子密度在各样地间差异显著,但是两者无显著相关性。土壤中总球囊霉素平均含量为2.32mg/g,占土壤有机碳的36.46%,球囊霉素含量和孢子密度均表现出明显的空间异质性。球囊霉素含量与有机碳、碱解氮和速效磷含量呈极显著正相关(P<0.01),与土壤pH呈负相关。同时,球囊霉素含量还与蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性呈显著相关。【结论】AMF和球囊霉素含量与土壤养分、酶活性等显著相关,可作为黄土高原生态系统环境状况检测的有效指标。     

接种AM真菌对采煤沉陷地复垦植物光合作用和抗逆性的影响

[目的]研究接种AM真菌对采煤沉陷地复垦植物生长特性、光合作用和抗逆性的影响,为矿区生态恢复提供理论依据.[方法]在内蒙古神东矿区采煤沉陷地种植野樱桃、文冠果、欧李和山杏4种复垦植物,设接种AM真菌和不接种对照(CK)两种处理,测定接种AM真菌对复垦植物株高、地径、菌根侵染率、根系活力、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、相对电导率和过氧化氢酶活性的影响,并分析其相互关系.[结果]与CK相比,接种AM真菌后野樱桃、文冠果、欧李和山杏的根系与AM真菌形成典型的菌根结构,侵染率为65.42%~76.22%,显著高于各自对应的CK(P<0.05,下同);根系活力分别高17.3%、23.0%、32.5%和28.7%;Pn、Gs、Tr、Ci、叶片相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量和过氧化氢酶活性均显著提高,进而提高了复垦植物抵抗干旱和高温的能力.相关分析结果表明,根系侵染率与根系活力、Pn、Gs、Tr、相对水含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及过氧化氢酶活性呈显著正相关,与相对电导率和Ci呈显著负相关.[结论]接种AM真菌对神东矿区采煤沉陷地复垦植物恢复具有促进作用,AM真菌菌剂可在与神东矿区生态环境相似的采矿沉陷地生态恢复中推广应用.     

接种菌根对矿区植物根际微环境的改良效果研究

煤炭的大规模地下开采不仅破坏了地表植物,而且对矿区土壤造成了严重影响。微生物修复技术是矿区土壤修复的研究热点之一,通过在采煤沉陷区紫穗槐接种菌根真菌,系统地研究菌根对紫穗槐根系形态的发育,对土壤性状的改良以及根际微生物种群数量的影响。结果表明,间隔一年后,接菌紫穗槐根际土壤菌丝密度和微生物数量显著高于对照;菌根植物根际土壤有效磷含量比对照增加42%,速效钾含量比对照增加9%~11%;菌根植物的根系发育状况良好,接菌紫穗槐根长比对照高30%~40%,根尖数多10~20个,根际土壤总球囊霉素接菌植物比对照高0.2~0.6 mg/g。在采煤沉陷地上接种丛枝菌根真菌,可改善根际土壤的性状,有利于地表植被的恢复与稳定,为微生物修复技术的推广应用奠定了一定的理论基础。     

接种丛枝菌根对矿区扰动土壤微生物群落及酶活性的影响

【目的】研究接种丛枝菌根后不同时间对植物根际土壤微生物数量、酶活性及矿质养分的影响,为采煤塌陷区生态复垦提供理论依据。【方法】采用田间试验,设接种丛枝菌根和不接种对照两个处理,测定接菌后不同时间菌根侵染率、根际土壤微生物数量、酶活性、矿质养分及其相互关系。【结果】与对照相比,接种菌根显著提高菌根侵染率,菌根真菌与植物建立良好的互惠共生关系;相同时间,接菌处理土壤微生物数量大于对照,两处理种群数量上均为细菌数量最多,放线菌次之,真菌最少;同一时间,接菌处理磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性显著（P〈0.05）或极显著（P〈0.01,下同）高于对照,随着复垦时间的延长,土壤磷酸酶活性不断增加;随着植物的生长根际土壤速效磷、碱解氮、有机质含量均逐渐显著降低,同一时间条件下,接菌区速效磷含量显著高于对照区。【结论】接种丛枝菌根真菌对矿区扰动土壤微生物群落、酶活性、速效磷含量有促进作用。     

菌根桑恢复喀斯特石漠化地区的研究探讨

菌根桑能与石漠化地区贫瘠、干旱等主要生态障碍相耦合,有利于减轻贫瘠干旱胁迫,成为喀斯特石漠化生态治理的一种新的有效措施。在综述丛枝菌根真菌的结构、生理生态功能的基础上,初步探讨了石漠化恢复过程中菌根桑的可利用性以及在调查桑树根系丛枝菌根真菌多样性、影响丛枝菌根真菌多样性的关键因子、筛选优良抗性菌株、丛枝菌根真菌与喀斯特石漠化地区桑树的共生机制等几个方面开展前期研究工作,旨在从全新的角度探讨菌根桑对喀斯特生境的适应对策以及为岩溶生态系统退化与恢复机理奠定基础,从而保证菌根桑在石漠化地区的可持续发展。     

丛枝菌根真菌对矿质养分活化作用研究进展

丛枝菌根真菌（AMF）与大多数植物能够建立互惠共生体系,提高植物对水分和养分吸收,促进植物生长。AMF与植物共生可促进矿质养分活化释放,提高土壤养分生物有效性,改善植物营养状况。AMF与植物共生加速了玄武岩、长石、花岗岩、磷酸盐等矿物的风化速度,促进养分从矿物中析出;AMF与植物共生促进了土壤中磷素以及其他矿质元素活化,从而促进植物生长。AMF活化土壤养分的机理主要是能形成强大的菌丝网络,菌丝桥传递矿质养分;分泌多种酶类,参与土壤养分酶解;分泌有机酸,降低土壤pH值,活化土壤吸附及固持的养分;促进土壤微生物活性,调控养分转运蛋白等。AMF活化矿质养分受到矿物土壤类型、菌根真菌和共生植物种类及碳源分配等因素影响。AMF生物技术是显著提高退化土壤生态恢复的一种潜在机制。今后应大力开展丛枝菌根真菌对矿质养分活化作用的机制研究,对退化土壤高效菌种进行筛选,加强微生物肥料研究。     

采煤塌陷对土壤水分损失影响及其机理研究

摸清采煤塌陷对土壤水分作用是塌陷区退化生态系统恢复、重建的前提。根据相似可比原则,应用空间对比法研究毛乌素沙地东南缘井工矿——补连塔0～100 cm层土壤含水量对采煤塌陷的响应,探索半干旱风沙区采煤塌陷地土壤水分的空间变化,为困难立地土地复垦提供理论指导。试验结果如下：煤矿井工开采形成的裂缝（隙）加剧了土壤水分损失,造成塌陷区含水量明显降低,3个试验样地的土壤水分损失量顺序：2005年塌陷区〉2004年塌陷区〉未塌陷区。试验样地土壤含水量垂直变化表现为塌陷后0～60 cm层含水量明显下降（P〈0.01）;空间变化表现为塌陷后坡底和丘间低地含水量明显下降（P〈0.01）。开采塌陷加剧土壤水分损失主要是由于塌陷造成土壤非毛管孔隙增多,促进了土壤水分垂直蒸发;塌陷裂缝（隙）的发育增大了土壤水分侧向蒸发;同时塌陷错落面的形成也增大了土壤水分蒸发量。     

接种丛枝菌根真菌的种植紫花苜蓿土壤中球囊霉素含量与PAHs去除的关系

以菲和芘为多环芳烃（PAHs）代表物,以紫花苜蓿（Medicago sativa L.）为宿主植物,选用幼套球囊霉（Glomus etunicatum, Ge）、摩西球囊霉（Glomus mosseae, Gm）和层状球囊霉（Glomus lamellosum, Gla）3种丛枝菌根真菌（AMF）,研究了接种AMF下土壤中AMF菌丝密度、球囊霉素含量与PAHs去除率的关系。35～75 d,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菌丝密度、总球囊霉素含量、易提取球囊霉素含量均随时间延长而显著增大,与不接种对照相比,75 d时接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中易提取球囊霉素含量提高了48.58%、55.99%和50.23%,总球囊霉素含量则提高了38.75%、50.95%和46.12%。接种AMF促进了土壤中菲和芘的去除,随着时间（35～75 d）延长,接种Ge、Gm、Gla处理的土壤中菲去除率分别高达83.4%～92.7%、82.1%～93.8%、86.9%～93.4%,芘去除率达42.2%～63.5%、43.7%～69.2%、44.6%～66.4%。接种Ge、Gm和Gla处理土壤中AMF菌丝密度、总球囊霉素含量均与土壤中菲和芘的去除率之间存在极显著正相关关系,表明接种AMF提高了土壤中AMF菌丝密度和总球囊霉素含量,并促进了土壤中PAHs的去除。研究结果为阐明丛枝菌根修复PAHs污染土壤的规律及机理提供了依据。     

风化煤用量下覆膜和AM真菌对玉米生长和土壤微环境的影响

为缓解我国东部贫瘠土壤,以风化煤与覆膜为切入点,通过室内盆栽试验,研究两种覆膜方式(无覆膜和覆薄膜)和两个供试土壤基质(砂土基质和砂煤混合基质)下接种AM真菌对干旱胁迫时玉米生长特性、水分利用效率与土壤性状的影响。结果表明:两个覆膜方式下,砂煤混合基质相比砂土基质提高了接种AM真菌处理的玉米根系侵染率和土壤根外菌丝密度,但无明显差异;同时土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素含量分别显著提高了80.0%~106.5%和55.0%~73.3%(P0.05)。同一覆膜方式下,砂煤混合基质接种AM真菌和CK处理的土壤有机碳、全氮与速效磷含量分别显著高于砂土基质下相应处理,但降低了土壤速效钾含量。砂煤混合基质下覆薄膜与接种AM真菌联合对玉米株高、生物量、叶片SPAD值及水分利用效率的促进效果最好;同时砂煤混合基质接种AM真菌处理提高了无覆膜下土壤蔗糖酶和全覆膜下过氧化氢酶和碱性磷酸酶含量,分别比砂土基质下处理显著提高了46.8%~59.8%、37.9%~70.0%与57.8%~87.5%(P0.05)。研究表明施加一定量风化煤时,接种AM真菌和覆薄膜能够促进水分胁迫下的植物生长发育,改善水分利用效率和提高土壤肥力。     

丛枝菌根真菌减少污染土壤Cd淋溶流失的效应研究

为研究丛枝菌根真菌（AMF）对玉米生长与镉（Cd）吸收、土壤团粒组成、壤中流Cd浓度和Cd淋溶流失的影响,本研究以云南兰坪铅锌矿周边Cd污染农田土壤为基质,玉米为宿主植物,设置接种和不接种AMF处理,开展室内盆栽试验。结果表明：与不接种AMF（CK）相比,接种AMF显著增加玉米生物量,降低植株Cd含量与吸收量。接种AMF显著增加0~40 cm土层总球囊霉素相关蛋白（T-GRSP）和易提取球囊霉素相关蛋白（EE-GRSP）的含量,导致粒径（R）>0.25 mm土壤团聚体含量增加55%,R<0.25 mm团聚体含量降低,土壤有效态Cd含量降低26%~43%。接种AMF导致0~30 cm土层壤中流Cd浓度下降14%~22%,Cd淋溶流失量降低29%。相关分析发现：R>0.85 mm的团聚体含量与T-GRSP含量呈显著正相关,R>0.25 mm的团聚体含量与壤中流Cd浓度、Cd淋溶流失量呈极显著负相关;有效态Cd含量与壤中流Cd浓度、Cd淋溶流失量呈极显著和显著正相关。研究表明,与CK相比,接种AMF不仅能增加土壤球囊霉素相关蛋白和大团聚体的含量,而且有助于降低土壤有效态Cd含量与壤中流Cd浓度,减少Cd的淋溶流失,AMF对土壤Cd淋溶流失效应具有重要影响。