不同林龄巨桉人工林丛枝菌根真菌群落特征

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w_mz2007
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巨桉人工林在江西赣南具有较强气候适应性和病虫害抗逆性。丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AM真菌)能与巨桉根系形成共生结构,帮助其在不利环境中适应和生长。了解巨桉根系AM真菌群落组成及动态变化规律能够为人工林的可持续经营提供参考。本研究以赣南地区巨桉人工林为研究对象,首先调查了不同林龄巨桉人工林林分生长状况、土壤理化性质、根系AM真菌侵染状况,并利用高通量测序技术鉴定了根系AM真菌群落结构,然后提取植物生长情况、土壤性质和AM真菌群落特征中的关键因子进行了相关分析,最后建立了体现各因子之间因果关系的结构方程模型,以探索“巨桉人工林-AM真菌群落-土壤”三者之间的内在联系。主要研究结果如下:1.林龄对林分生长、土壤性质的影响巨桉人工林的树高和胸径随林龄升高逐渐增加再趋于平稳,大致表现为1-5a是快速生长期,5-7a林分趋于成熟,7-9a林分树高、胸径生长已明显减缓。土壤因子中全磷和全钾含量随林龄的增加呈先降低再回升的趋势。因此,适当延长轮伐周期能够保证养分循环的完整性,有利于人工林的长期可持续经营。2.林龄对AM真菌多样性的影响赣南巨桉人工林AM真菌多样性指数在各林龄间不存在显著差异,说明巨桉人工林的长期种植并未显著降低相关微生物的多样性。AM真菌多样性的稳定能够在群落结构的动态变化中始终最大化菌根真菌所能提供的好处,是人工林菌群改善的目标方向。但相对来说,幼龄林物种丰度较低,成熟林物种丰度较高,具体的变化曲线尚不明确。3.林龄对AM真菌群落组成的影响对赣南巨桉人工林AM真菌群落的高通量测序共鉴定出4目7科8属,其中,优势菌属为类球囊属(Paraglomus)和球囊霉属(Glomus),其总相对丰度超过90%。总的来说,本区域巨桉人工林AM真菌群落主要由两类丰度较高的优势菌群与多种低丰度菌群共同组成。林龄是影响AM真菌群落组成的关键因素之一,不同林龄巨桉根系AM真菌群落组成显著不同。类球囊属和球囊霉属两大优势菌属相对丰度随林龄变化显著。因此,在人工林的长期经营过程中,优势AM菌群并非一成不变,而是与植物的生长状态和AM真菌功能特异性息息相关,且菌群之间存在着明显的相互竞争关系。4.林分生长、土壤性质、AM真菌群落三者关系AM真菌群落与林分生长、土壤性质间有着紧密的相互作用关系。两大优势属类球囊属和球囊霉属相对丰度的变化,会直接或间接引起土壤性质、AM真菌定殖水平、AM真菌多样性的变化,改变植物与土壤之间的养分循环,进而影响植物生长。说明在一个相对健康的人工林生态系统中,AM真菌群落随林龄的调整策略是在维持最大多样性的前提下,改变群落组成来实现其功能多样性,以适应植物不同的生理需求和土壤环境变化。AM真菌群落的这种调整策略对于巨桉人工林在赣南地区的广泛适应性具有重要意义。
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