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降水格局改变、大气CO2浓度升高所驱动的全球变化过程对人类赖以生存的自然环境产生着深远影响,而陆地生态系统对全球变化的响应与反馈一直是陆地生态学研究的核心问题。丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是陆地生态系统的重要组成部分,能与80%以上的植物形成互惠共生关系,对植物群落多样性及其生产力具有重要的调节作用。AMF可以影响陆地生态系统的碳、氮、磷循环等重要生态过程,在陆地生态系统响应全球变化中发挥着关键作用。然而,AMF对草地地上、地下生态系统的反馈关系以及草地生态系统响应全球变化的调节机制目前尚不清楚。本研究通过盆栽控制试验模拟降雨量的变化(水分处理)、放牧利用(刈割处理)和CO2倍增(枯落物添加)对AMF定殖特征和群落组成的影响,并结合关键环境因子的分析,探讨草地生态系统中AMF生长发育和多样性特征对全球变化的响应规律,主要研究结果与结论如下:(1)利用高通量测序的技术,在土壤中获得183个OTU,分别从属于8个科级分类单元;在羊草根系中获得128个OTU,分别从属于5个科级分类单元。与植物根系相比,土壤样品中的AMF种类更加丰富,且球囊霉科(Glomeraceae)是土壤及植物根系中的优势AMF类群。(2)增水处理显著提高了菌根侵染率(P=0.040)及根外菌丝密度(P=0.001)。刈割处理降低了根外菌丝密度(P=0.009)。枯落物添加对AMF定殖特征无显著影响(P>0.05)。(3)土壤样品中,增水处理降低了球囊霉科相对丰度(P<0.05),而增加了多孢囊霉科相对丰度(P=0.011)。刈割处理显著降低球囊霉科相对丰度(P=0.007),增加多孢囊霉科相对丰度(P=0.027)。经过多元逐步回归分析发现,土壤中球囊霉科相对丰度与地上植物生物量(P=0.025)呈显著正相关关系,且多孢囊霉科相对丰度与土壤铵态氮含量(P=0.020)呈显著正相关关系。主成分分析结果表明,土壤铵态氮含量(R2=0.433,P=0.001)是土壤AMF群落组成的主要驱动因子。(4)植物根系中,AMF各科相对丰度在试验处理下出现显著变化。增水处理显著降低了类球囊霉科(P=0.010)相对丰度。刈割处理显著降低了多孢囊霉科(P=0.011)相对丰度,但显著增加了球囊霉科(P=0.040)相对丰度。枯落物添加对植物根系中AMF各科相对丰度均无显著影响。经过多元逐步回归分析发现,类球囊霉科相对丰度与土壤铵态氮含量(P=0.006)呈显著正相关关系,球囊霉科相对丰度与土壤铵态氮含量(P=0.021)和植物地上生物量(P=0.007)均呈显著负相关关系,多孢囊霉科相对丰度与土壤碳氮比(P=0.007)呈显著负相关关系,而与植物总生物量(P=0.048)呈显著正相关关系。冗余结果表明,土壤硝态氮含量(R2=0.507,P=0.001)是植物根系中AMF群落组成的主要驱动因子。综上所述,全球变化能影响AMF的生长发育和群落组成,但不同的全球变化类型对AMF的影响有所差异:土壤及植物根系中AMF群落组成对降雨量变化及模拟放牧响应敏感,而枯落物添加则对AMF群落组成无显著影响。水分及刈割处理通过改变土壤理化性质进而对AMF的定殖特征产生显著影响。水分和刈割处理通过改变土壤铵态氮、土壤硝态氮含量等关键环境因子,进而对AMF群落组成及多样性产生显著影响。本实验阐明了草甸草地AMF对全球变化的调控作用,这将为理解草地地下生态系统对全球变化的反馈作用提高依据,从而为减缓全球变化对草地生态系统的负面影响提供理论支撑,并为全球变化下的草地生态系统的管理提供科学的策略。