论文部分内容阅读
互花米草是我国海滨盐沼的入侵植物,与土著种芦苇形成了广泛的竞争,已知互花米草的丛枝菌根共生能力很弱,而芦苇属于丛枝菌根植物,这种差异可能对两种植物的种内增长和种间关系存在影响。因此,我们对两物种进行了包括AMF接种处理,种植模式处理和盐度处理的3因素实验。互花米草属于禾本科,基于禾本科植物与其内生真菌广泛的共生关系,以及内生真菌对禾本科所产生的诸如促进植物的生存、生长、抗逆性、竞争性等积极影响,我们提出:是否互花米草也存在与内生真菌的共生关系?如果存在,其内生真菌有何特性?回答这些问题,有利于解释互花米草的入侵机制,亦有利于开辟对其入侵控制的途径,为此对互花米草进行了分离、纯化及生理生化测试,以便为互花米草的后续研究提供材料和依据。上述实验得出以下5段结论。
芦苇属于典型的丛枝菌根共生植物,在淡水生境下的AMF侵染率达74.8%,咸水生境下的AMF在40%左右;互花米草为弱丛枝菌根共生植物,所有处理的AMF侵染率均不到10%。随着盐度增加,芦苇单种时的AMF侵染率和互花米草混种时的AMF侵染率显著下降,而芦苇混种时和互花米草单种时的AMF侵染率受盐度影响不显著。当两种植物混种时,两者的丛枝菌根形成均受对方影响,并且盐度升高使两种植物之间对AMF侵染率的影响发生变化:在淡水生境下混种时,芦苇的AMF侵染率比单种时降低40.5%,互花米草的AMF侵染率比单种时提高了86.9%,均差异显著;在低盐度下混种时芦苇的AMF侵染率比单种时降低24.7%,差异显著,而对互花米草的影响不显著;在高盐度下混种对芦苇的AMF侵染率影响不显著,而使互花米草的AMF侵染率显著降低,降低率比例达78.7%。
芦苇生物量的积累受到丛枝菌根的显著促进,其促进作用在混种时比单种时强。混种时,接种AMF分别使芦苇在淡水、低盐度及高盐度生境下的总生物量提高了46.9%、31.2%和25.0%,除了高盐度其余均差异显著;单种时,接种AMF分别使芦苇在淡水、低盐度及高盐度生境下的总生物量提高了25.1%、22.3%和27.8%,均差异显著,以高盐度下的促进效果最好,说明芦苇在盐胁迫下对丛枝菌根有较大的依赖性,丛枝菌根提高了芦苇的耐盐性。由于互花米草的AMF侵染率较低,因此接种AMF对其生物量积累没有影响。
在淡水生境下,丛枝菌根对芦苇和互花米草的N、P吸收均有显著的促进作用。但是在咸水生境下生长时芦苇的N、P含量主要受盐度的显著影响,随盐度增加而增加,虽然在咸水生境下丛枝菌根仍旧促进芦苇的N、P吸收,但其影响远小于盐度的影响,并且促进效果受到盐度的抑制,因此只是次要的影响因子。但是互花米草的N、P含量不受盐度影响。
丛枝菌根影响两种植物的种间关系,接种AMF增强芦苇对互花米草的竞争能力,用相对邻里效应指数(RNE)反映两物种间的相互作用时,接种AMF对分别使互花米草在淡水、低盐度及高盐度下的RNE为未接种处理的1.4倍、1.6倍和2.4倍,尤其在低盐度下互花米草和芦苇的RNE都是0.26,两植物的竞争能力达到同一水平。接种AMF使互花米草RNE比未接种时所增加的百分比与对应混种下芦苇的AMF侵染率成正比例关系,并且当芦苇的AMF侵染率一定时,高盐度下接种AMF使互花米革RNE比未接种时所增加的百分比最高,低盐度下的增长次之,淡水下的最低,表明丛枝菌根—芦苇的共生关系增强了它与互花米草竞争的能力,在盐胁迫下芦苇对互花米草的竞争更加依赖丛枝菌根的形成。丛枝菌根对互花米草的种间竞争能力没有影响,因此,在接种AMF的处理中,芦苇获益较大,互花米草相对受到了负面的影响。
互花米草种子中含有较多的内生真菌,并且这些菌株具有很强的耐盐性和需盐性;大部分菌株对用于测试的植物病源真菌有拮抗作用,并且部分菌株的拮抗作用很强,达到甚至超过了抑真菌药剂酮康唑的抑制率。从互花米草的内生真菌所共有的这些特性,可以推论与较多内生真菌的共生可能是导致互花米草具有较强的耐盐性和顽强的生命力的原因之一,互花米草的入侵性很可能与其内生真菌存在联系。