【摘 要】
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百山祖冷杉（Abies beshanzuensis）作为极小种群野生植物,野外仅存三棵成年个体,具有重要的生态及科研价值。在全球变暖的背景下,性喜湿润温凉生境的百山祖冷杉正面临着严峻的灭绝风险,迫切需要有效的保护策略来缓解其生存危机。从长期角度（百年以上）来看,植物的适应由微生物及其宿主之间的相互作用驱动,因此明确植物–微生物相互作用关系有助于了解植物对气候变化的响应能力。本研究以生存于不同海拔高
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百山祖冷杉（Abies beshanzuensis）作为极小种群野生植物,野外仅存三棵成年个体,具有重要的生态及科研价值。在全球变暖的背景下,性喜湿润温凉生境的百山祖冷杉正面临着严峻的灭绝风险,迫切需要有效的保护策略来缓解其生存危机。从长期角度（百年以上）来看,植物的适应由微生物及其宿主之间的相互作用驱动,因此明确植物–微生物相互作用关系有助于了解植物对气候变化的响应能力。本研究以生存于不同海拔高度的百山祖冷杉成年个体（951、1400和1590 m来源于人工培育实生苗;1750 m为野生成年个体）为研究对象,利用根系扫描仪测定百山祖冷杉细根（吸收根和过渡根）性状,利用高通量测序技术分析百山祖冷杉根际土壤及根内微生物（细菌及真菌）群落组成,探究根际土壤及根内微生物群落和细根性状沿海拔的变化,并利用FUNGuild数据库对百山祖冷杉根内真菌进行功能注释,进一步分析外生菌根真菌的多样性和生态学功能,基于植物–微生物相互作用探讨百山祖冷杉的潜在濒危原因,进而提出科学的保护措施。主要研究结果如下:（1）不同海拔高度的百山祖冷杉周围土壤养分有效性较差,含水量较低（21.63-34.45%）,理化性质除铵态氮和p H外均存在显著差异（P＜0.05）。1400m与1750 m处的根际土壤真菌群落Chao1指数（P＜0.05）存在差异,951 m和1590 m处的根际土壤细菌群落Shannon指数显著高于1400 m和1750 m海拔处的（P＜0.05）。且微生物群落Beta多样性沿海拔存在显著差异（P＜0.01）。为适应土壤生物及非生物因子沿海拔的变化,百山祖冷杉采取不同的细根营养策略。具体而言,生存于高海拔处不确定环境下（如寒冷或季节干旱）的百山祖冷杉细根直径较小且比根长较大,外生菌根真菌相对丰度较低,采取资源获取型适应策略,直接利用细根而非外生菌根吸收土壤养分;生存于低海拔干燥环境下（相对高温且土壤含水低）的百山祖冷杉细根直径较大且组织密度较高,外生菌根真菌相对丰度较高,采取资源保守型适应策略,高度依赖外生菌根的共生效应来提高植物应对胁迫的能力。（2）植物–微生物相互作用的研究结果暗示百山祖冷杉可以从根际土壤中招募并组装根内的微生物群落以获得正反馈,因此在此基础上本研究进一步明确根内真菌的多样性及功能。利用FUNGuild数据库将百山祖冷杉根内真菌依照功能划分为外生菌根真菌、内生真菌、植物病原真菌、植物腐生真菌和未定义腐生真菌5大类群。能够帮助百山祖冷杉缓解胁迫的外生菌根真菌隶属于2门9属,在属水平上存在显著的相关性（P＜0.05）。考虑到定殖于百山祖根内的菌根真菌应对环境胁迫的能力和方式存在差异,未来可以人为地筛选、培养菌根真菌,并接种到百山祖冷杉幼苗根部以提高其存活率。百山祖冷杉濒危的原因可能是在全球变暖的情境下,栖息地土壤养分有效性（有效磷、铵态氮等）较差,影响植物细根与微生物间的相互作用关系,进而影响百山祖冷杉的生长势。基于此,本研究建议未来可以人为调节土壤水分及养分,同时利用外生菌根真菌和细根的协同效益来缓解当前环境条件的限制,以求达到保护百山祖冷杉的目的。
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