土壤盐碱化对羊草草地植物多样性的影响

从群落物种丰富度，均匀度和多样性三个测度水平，采用八个指数和Ｚａｈｌ的大折刀法统计处理，探讨了松嫩平原羊草草地次生盐碱化梯度植物多样性的变化，结果表明，随着土壤盐碱化的加重，群落植物多样性单调衰减，并与土壤ｐＨ值和电导率呈显著指数负相关，与土壤水分呈指数正相关；其植物多样性的演替序列是：羊草－杂类草群落〉羊草群落〉羊草－星星草群落〉星星草群落〉朝鲜碱茅群落〉角碱蓬群落，结果与次生盐碱化演替序列一致     

盐碱胁迫下AMF对羊草的离子吸收和分配作用

丛枝菌根真菌（AMF）通过影响植物地上及地下离子吸收分配来增强植物耐盐碱能力的机理尚不明确,采用盆栽试验,选取松嫩草地的优势种羊草作为试验材料,研究不同盐碱梯度下接种AMF对羊草体内无机阳离子吸收、运输和分配的影响。试验结果表明：1）盐碱胁迫会增加羊草体内Na⁺含量,减少K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量,增强地下到地上部分Na⁺的运输,抑制K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的运输,改变羊草体内地上和地下的离子分配;2）盐碱胁迫条件下,AMF抑制了羊草对Na⁺的吸收,促进了其对K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的吸收,同时提高了根系对Na⁺的截留能力,通过调节羊草体内的无机离子运输比和阳离子运输选择比,维持其体内的离子平衡,从而提高耐盐碱性;3）盐碱胁迫程度增加改变了AMF的盐碱适应性,使其菌丝侵染率及菌丝密度显著降低,泡囊侵染率显著升高,AMF可以利用泡囊存储更多的盐碱离子来减轻盐碱胁迫对羊草根系的破坏作用。可见,在盐碱胁迫下,AMF能够通过抑制羊草吸收Na⁺,利用泡囊结构帮助其根系截留Na⁺,以及促进K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的吸收来调节羊草体内地上和地下的离子分配,进而增强羊草的盐碱耐受性。由此,可以利用羊草-AMF共生体改良草地盐碱化,同时为研究AMF对其他植物的耐盐碱机理提供了有效参考。     

干旱胁迫下丛枝菌根真菌对羊草功能性状的影响

羊草是欧亚温带草原的主要优势植物,在生态系统保护及恢复利用中起着至关重要的作用。丛枝菌根真菌与植物共生,能够提高植物的抗旱能力,但目前干旱胁迫下AMF与羊草共生机理仍不明晰。基于此,采用盆栽试验研究轻度干旱（田间持水量56.25%）和重度干旱（田间持水量37.50%）下接种摩西斗管囊霉、幼套近明球霉菌及混合接种对羊草功能性状的影响,结果表明：（1）与对照（田间持水量75%）相比,轻度干旱处理下地上生物量、地下生物量分别降低了24.00%、17.02%,重度干旱处理则分别降低了53.00%、34.04%。（2）在重度干旱下,幼套近明球霉菌显著增加了两种羊草的叶片数、叶宽及根长（P<0.05）;在轻度干旱下,混合接种显著增加了羊草的叶片数、叶宽及根长（P<0.05）。（3）叶片数、株高、叶面积、叶宽、茎高度性状对地上生物量变化的解释率为78.52%,是地上生物量主要调控因子;根表面积、根体积、根分叉数、根长性状对地下生物量变化的解释率为67.10%,是地下生物量主要调控因子。     

煤矸石山不同植物根际土壤AM真菌群落多样性分析

为探讨不同植物类型对煤矸石山丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza, AM)真菌群落的影响,本研究通过高通量测序的方法,调查了禾本科、菊科、豆科和藜科植物根际土壤的AM真菌群落结构及多样性,以期为煤矸石山生态修复中植物种类的选择提供理论依据。结果表明：4科植物共获得球囊菌门(Glomeromycota)OTU数454个,分属于5目7科7属41种,禾本科和藜科植物的OTU数量较多。禾本科AM真菌α多样性中的Chao1指数和Shannon指数最高,藜科组成较为单一,豆科植物根际土壤菌群多样性较低。RDA分析表明,土壤有机质和pH值对AM真菌群落影响作用较大,不同植物AM真菌生态网络关系差异显著,禾本科和黎科植物网络连接密集程度更高且核心物种组成更丰富。研究认为：煤矸石山恢复初期,不同科植物根际AM真菌群落多样性不同,禾本科植物通过与不同种类AM真菌形成良好的共生关系,促使其在煤矸石山恢复早期占据优势地位。     

施氮下丛枝菌根真菌对羊草化学计量特征的影响

丛枝菌根真菌(AMF)能与大多数陆地植物形成共生关系,提高植物对碳(C)、氮(N)、磷(P)等营养元素的利用效率,改变植物碳氮磷化学计量特征.以禾本科牧草羊草(Leymus chinensis)为研究对象,研究对照、施氮、施AMF及施氮+AMF 4种处理对羊草碳氮磷生态化学计量特征的影响.结果表明:施AMF对羊草氮含量...     

农业生态系统中AM真菌、禾草内生真菌及病原菌互作

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)、禾草内生真菌和植物病原菌广泛存在于农业生态系统中。AMF和禾草内生真菌均能与宿主植物形成共生体,促进宿主植物对养分、水分的吸收,提高植物对病害、干旱等生物和非生物逆境的抗性。植物病原菌引致的植物病害可降低植物产量和品质,造成生产上的重大损失。AMF可降低植物发病率和病情指数,其机理包括AMF与病原菌竞争侵染位点,养分和空间、消耗病原菌的能量、提高菌根植物对水分和养分的利用效率、调节病程相关蛋白。禾草内生真菌可通过分泌抑菌活性物质、诱导植物体产生抗性反应及减少病害介体的传播,提高植物地上生物量和抗病性。AMF和禾草内生真菌与其它微生物的互作因植物、真菌而异,有相互促进的效应,也有相互抑制的效应。研究和明确农业生态系统中三类微生物的互作机理,进而利用禾草内生真菌和AMF提高抗逆性及产量、防治病害,对于促进和维持农业生态系统可持续发展具有重要的意义。     

松嫩盐碱草地旋覆花根围AM真菌侵染特性及多样性

为考察松嫩盐碱草地旋覆花(Inula japonica)根围AM真菌侵染特性及其多样性,本研究对黑龙江省肇东市西南部松嫩盐碱草地旋覆花根系和根际土壤进行分析。结果表明,在不同pH的土壤生境下,旋覆花根系均被AM真菌侵染,在土壤pH为8.76时,侵染率达到100%,泡囊丰度与丛枝丰度达到最大值,分别为75.67%和74.32%;在土壤pH为8.71时,侵染率为85%,泡囊丰度与丛枝丰度最低。通过形态学鉴定共分离出AM真菌8属37种,其中球囊霉属(Glomus)21种,占总种数的56.7%,为优势属,根内球囊霉(G.intraradices)和幼套球囊霉(G.etunicatum)是优势种;无梗囊霉属(Acaulospora)6种,占总种数的16.2%;盾巨孢囊霉属(Scutellospora)3种,占总种数的8.1%;和平囊霉属(Pacispora)、内养囊霉属(Entrophospora)各两种,各占总数的5.4%,巨孢囊霉属(Gigaspora)、多孢囊霉属(Diversispora)、原囊霉属(Archaeospora)各1种,各占总数的2.7%。     

AM真菌对高寒草地2种禾本科牧草的接种效果研究

为探究丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对高寒草地多年生禾本科牧草的接种效应,本研究测定了根内球囊霉(Glomus intraradices,GI)和摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)2种AM真菌在室内和大田环境下对‘川草2号’老芒麦(Elymus sibiricus'Chuancao No.2’)和‘阿坝’垂穗披碱草(Elymus nutans'Aba’)生长的影响。结果表明：接种GM能显著增加‘阿坝’垂穗披碱草的地上生物量和‘川草2号’老芒麦的地下生物量(P < 0.05)。然而,在大田中接种GI和GM 3个月后,2种多年生禾本科牧草的叶片数和节数等与不接种AM真菌的对照(CK)相比无显著差异,但菌根侵染率显著高于CK。施有机肥显著提高GI和GM对2种多年生禾本科牧草的菌根侵染率。综上所述,接种AM真菌可能会促进高寒草地多年生禾本科牧草的生长,但短期内促生效果不显著。     

长期、短期增温对高寒草甸AM真菌群落结构的影响

为了探究试验增温对丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizal,AM）真菌群落的影响是否依处理时间长短而异的,本研究测定了青藏高原高寒草甸AM真菌群落对长期（17年）和短期（3年）开顶式小室（OTCs）增温的响应,推断了驱动AM群落构建的生态学过程。结果发现长期、短期增温分别降低了45.7%和80.0%的AM真菌物种丰富度。长期增温对AM真菌物种丰富度的负效应由根生物量降低所介导,而短期增温的负效应由土壤氮限制所介导。此外,长期、短期增温不仅能改变AM真菌群落的物种组成和谱系组成,还导致驱动AM真菌群落构建的生态学过程从环境过滤向环境过滤和竞争排斥的中和作用转变。上述结果说明增温对AM真菌群落的影响和作用机制是依处理时间长短而异的,也表明通过添加外源性氮素以促进植物根系的生长是缓解气候变暖对高寒草甸AM真菌多样性负效应的有效手段。     

松嫩盐碱草地26种植物根围丛枝菌根真菌多样性特征

为阐明松嫩盐碱草地主要盐生植物根围丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizae,AM)真菌多样性,本研究于2013年7月在黑龙江省肇东市西南部松嫩盐碱草地采集了11科26种植物根系和根际土壤,分离出5属40种AM真菌,其中球囊霉属(Glomus)和无梗囊霉属(Acaulospora)为优势属,根内球囊霉(Glomus intraradices)为优势种。蔓委陵菜(Potentilla flagellaris)根围孢子密度最大,达986.0 cfu·kg-1,扁蓄蓼(Polygonum aviculare)根围孢子密度最低,仅有452.3 cfu·kg-1。蒲公英(Taraxacum mongolicum)根围AM真菌种类最丰富,Shannon-Weiner指数(H)达到1.43。pH值与孢子密度和物种丰度均表现出显著负相关(P<0.05);土壤有机质和全氮量与孢子密度、物种丰度呈极显著正相关(P<0.01),与Shannon-Weiner指数呈显著正相关(P<0.05);土壤全磷量与孢子密度、物种丰度和Shannon-Weiner指数均表现为显著正相关关系(P<0.05)。     

垂直切根可以改善松嫩草地羊草生长

为了改善松嫩平原羊草(Leymus chinensis)草地日益退化及生产力急速降低的问题,本研究依据羊草克隆生长能力强的特点,在羊草草地分别设计了刀片间距为20与30cm,深度为5、10、15cm共6种组合的切根处理,并在羊草的生长周期内对其高度、密度以及生物多样性等特征进行分析。结果表明,不同的切根处理均对羊草的生长状况产生了一定影响,切根深度为5和10cm时均能显著提高羊草的高度和密度,显著降低了群落多样性指数(P0.05),其中以5cm切根深度对羊草的生长最有利。因此得出结论:适宜的切根处理能够改善羊草的生长状况,对羊草草地的管理具有一定价值。     

松嫩平原盐碱化草原土壤微生物的分布及其与土壤因子间的关系

盐碱地作为一个独特的生态系统,具有特殊的土壤理化特性及土壤微生物群落。通过研究松嫩平原盐碱化草原土壤的电导率、离子组成、TOC及土壤微生物的分布规律,分析了盐碱化草原的土壤因子及变化规律,并对该地区的盐碱化土壤的分类进行了深入分析。结果表明,3种类型土壤的理化特征和微生物构成各有其特点,轻度盐碱土为非碱性钠质土,中度和重度盐碱土属于碱性钠质土;土壤的盐碱化过程与土壤理化性质和微生物群落的变化有关,随着土壤盐碱化程度的增加,细菌、真菌、放线菌和藻类数量逐渐降低,微生物数量差异达到显著或极显著的水平。松嫩平原草地是个脆弱的生态系统,必须加强对它的保护和管理。     

1981-2005年松嫩平原羊草草地植被生态对比分析

对比2次不同时间相同地点的植被调查,从植物分布区型、物种重要值、频度和物种多样性等方面入手分析了松嫩平原羊草草甸的时间尺度变化。结果表明,现群落有植物92种,隶属28科71属,与原群落相比减少1科5属18种。分属14个分布区型,其中东北分布区型为后增类型。群落上层以羊草和芦苇占优势,中层和下层分别以虎尾草和蔓委陵菜占优势,在植被划分上属羊草-虎尾草-蔓委陵菜群丛。频度分析则显示目前群落频度分布为A>B>C>D=E→0,暗示群落均匀程度增加。在物种多样性变化上,优势群落羊草群落物种多样性降低,而杂类草和盐生种类群落多样性增加。综上表明,本区植被的变化主要是种类减少,外来成分入侵,优势群落多样性降低,杂类草和盐生种类群落地位上升,群落有可能进一步发生退化,向次生植被演替,而这种退化主要是气候变化及人类不合理活动所致。     

草地生态系统丛枝菌根真菌多样性研究进展

在描述丛枝菌根真菌在草地生态系统中的功能和作用的基础上,阐述了丛枝菌根真菌的多样性及影响其多样性的因素。指出丛枝菌根真菌是草地生态系统中不可忽视的组成部分,在草原退化植被的恢复重建中起重要作用。为草地生态恢复以及资源合理开发利用提供参考。     

松嫩平原不同土壤基质条件下羊草种群年龄结构的研究

通过对不同土壤基质条件下羊草Leymus chinensis种群年龄结构进行研究,结果表明:5月中旬在松嫩平原羊草种群营养生长期,分蘖株均由1龄、2龄、3龄3个龄级组成,呈增长型年龄结构,其中均以1龄和2龄级分蘖株占绝对优势,为89.4%～99.7%,3龄株仅占0.3%～10.6%;根茎均由2龄、3龄、4龄3个龄级组成,根茎长度及其质量均以2龄级最高,3龄次之,4龄最小;根茎物质的储量均随着龄级的升高而降低,羊草种群对低龄植株、根茎的大比例投资是羊草种群扩大其空间的一种十分有效的生态对策.     

放牧强度对羊草草原的影响

研究放牧强度对羊草草原植物群落组成、数量特征、生物量及土壤特性等的影响.结果表明,随着放牧强度的增加,羊草草原的植被盖度和生物量随之降低,优势羊草群落将逐渐被盐生植物所替代,群落结构趋于简化,物种向旱生化和盐生化演替.同时土壤容重、含水量、有机质和氮、磷、钾、钙、镁等营养元素含量亦随着放牧强度的增加而逐渐降低.春季过度放牧对土壤表层的水分、有机质和钙、镁等元素造成的损失最为严重.因此,制定科学的草原管理措施,特别是春季限制放牧等措施对于维持草原的可持续发展具有重要意义.