【摘 要】
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植物在生长过程中需要根系从土壤中获取水分和矿物质。在进化过程中,植物的根系逐渐发展出有利于养分吸收的策略。据估计现如今约有90%以上的陆地植物通过与土壤中的菌根真菌共生来增强获取养分的能力。按照形态学及解剖学特征的不同,菌根主要可分为丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）、外生菌根（ectomycorrhiza,ECM）、杜鹃花菌根（ericoid mycorrhiza,ER
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植物在生长过程中需要根系从土壤中获取水分和矿物质。在进化过程中,植物的根系逐渐发展出有利于养分吸收的策略。据估计现如今约有90%以上的陆地植物通过与土壤中的菌根真菌共生来增强获取养分的能力。按照形态学及解剖学特征的不同,菌根主要可分为丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）、外生菌根（ectomycorrhiza,ECM）、杜鹃花菌根（ericoid mycorrhiza,ERM）和兰花菌根（orchid mycorrhiza,OM）四类。大多数植物通常会形成一种菌根,但越来越多的研究发现,有些植物可以同时与AM真菌和ECM真菌共生,形成双菌根结构。为了探究影响植物双菌根形成的因素,本研究于浙江百山祖25公顷亚热带森林动态监测样地开展研究,对样地内的38个树种共183株植物进行细根及土壤采样,鉴定各树种的菌根类型,并将其中的双菌根树种分为发生了双菌根侵染的个体和未发生双菌根侵染的个体两组,随后比较双菌根树种与其它菌根树种之间、双菌根树种中形成与未形成双菌根的个体之间在根际微生物、土壤理化性质以及植物性状方面的差异,从而来探究影响植物个体形成双菌根的因素,为揭示双菌根在植物的养分获取、植物群落构建、物种共存等方面的重要意义提供线索。本研究的主要结论如下:（1）通过对10科38个树种共183株植物的采样与细根侵染观察,本研究共发现6个双菌根树种,包括壳斗科（Fagaceae）的短尾柯（Lithocarpus brevicaudatus）、硬壳柯（Lithocarpus hancei）、甜槠（Castanopsis eyrie）、巴东栎（Quercus engleriana）、光叶水青冈（Fagus lucida）和松科（Pinaceae）的黄山松（Pinus taiwanensis）。其余29个树种为AM树种,3个树种为ECM树种。从根序上看,不论是双菌根侵染中的AM侵染或ECM侵染,运输细根的侵染率都低于吸收细根。同时在双菌根侵染中,AM侵染率与ECM侵染率呈现显著的负相关（P＜0.05）。（2）本文对根际微生物的研究主要集中在土壤真菌上。在双菌根植物的两组个体间土壤真菌的丰度表现出了显著差异（P＜0.05）,而真菌群落的α多样性和β多样性并未表现出显著差异。进一步来看,不论是不同菌根类型的植物之间或双菌根植物两组个体之间,古根菌属（Archaeorhizomyces）和刺球菌属（Chaetosphaeria）的真菌相对丰度都表现出了显著差异（P＜0.05）。土壤中拥有更高丰度的古根菌属和更低丰度的刺球菌属时,双菌根侵染更有可能发生。（3）发生双菌根侵染与未发生双菌根侵染的两组个体的土壤硝态氮含量表现出显著差异（P＜0.05）。同时在双菌根侵染组中,土壤速效磷含量更低,全磷含量更高。这可能由于植物根际土壤中的真菌与土壤养分共同起发挥作用,在有机养分含量高的地方,高丰度的土壤腐生菌使得植物通过与碳需求少的AM真菌共生,从而达到投资-收益最大化。（4）在双菌根植物中,双侵染组个体的胸径显著小于无双侵染组（P＜0.05）,即在幼小的树上更容易发生双菌根侵染。同时随着个体胸径的增大,双菌根侵染中的AM侵染率降低,ECM侵染率增加。对根际微生物、土壤理化性质和植物性状三类因素综合比较发现,个体是否形成双菌根与土壤理化性质具有最强烈的相关性,与根际微生物次之,个体形成双菌根与植物性状的相关性最弱。综上所述,本研究认为,植物双菌根的形成与根际真菌、土壤理化性质和植物性状都有关,并且这些因素都可能影响双菌根的形成。土壤中古根菌属和全磷含量可能会促进个体双菌根的形成,而土壤速效磷含量和植物胸径与个体双菌根的形成呈现显著负相关。本文从根际微生物、土壤理化性质、植物性状三方面综合考虑,探究影响双菌根形成的潜在因素,为进一步理解双菌根的形成机制奠定了基础。
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