沙地榆是渾善達(dá)克沙地的頂級植物群落,而叢枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)可以于不同的生態(tài)梯度環(huán)境下生存,能與絕大多數(shù)的陸地維管植物共生。植株根系被接合菌綱的AM真菌侵入、感染、進(jìn)一步發(fā)展成為菌根,部分菌根沒有泡囊,但都形成叢枝。叢枝菌根在促進(jìn)植物生長、提高植物抗逆性、增強(qiáng)植物對養(yǎng)分的吸收面積和吸收速率、改善群落結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)等方面有重要的意義。本試驗主要劃分渾善達(dá)克地區(qū)為研究區(qū)域,選定沙地榆為宿主植物,調(diào)查正鑲白旗、正藍(lán)旗、克什克騰旗三塊樣地下3種立地類型的AM真菌種質(zhì)資源、地理區(qū)域規(guī)律及其與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系,探索渾善達(dá)克地區(qū)AM真菌的生態(tài)分布特征、多樣性變化及其相關(guān)影響因素。主要結(jié)果如下:(1)本研究在三個樣地共分離AM真菌38種,包括球囊霉屬(Glomus)21種,屬優(yōu)勢屬,無梗囊霉屬(Acaulospora)9種,巨孢囊霉屬(Gigaspora)2種,盾巨孢囊霉屬(Scutellaspora)3種,內(nèi)養(yǎng)囊霉屬(Entrophospora)1種,原囊霉屬(Archaeospora)1種,近明囊霉屬(Claroideoglomus)1種,小部分標(biāo)品只能鑒定到屬水平。(2)沙地榆根際AM真菌不同屬種生態(tài)分布不同,其中球囊霉屬不僅種類最為豐富,而且分布最廣,球囊霉屬和無梗囊霉屬、盾巨孢囊霉屬為三個樣地的共有屬,巨孢囊霉屬只在正鑲白旗和正藍(lán)旗發(fā)現(xiàn)。薄壁原囊霉(Archaespora leptoticha)在正鑲白旗出現(xiàn),稀有內(nèi)養(yǎng)囊霉(Entrophospora infrequens)和幼套近明囊霉(Claroideoglomus etunicatun)均只出現(xiàn)在克什克騰旗,AM真菌種類數(shù)量為克什克騰旗正藍(lán)旗正鑲白旗。(3)不同樣地沙地榆根際土壤內(nèi)AM真菌的孢子密度為1.7~11.5個/g,3個樣地沙地榆根系均有AM真菌侵染,總侵染率為56.7%~81.8%,平均為64.1%,叢枝侵染率4.0%~14.6%,泡囊侵染率1.5%~30.7%,菌絲侵染率21.6%~62.1%,菌根結(jié)構(gòu)為Paris菌根類型,從沙地榆侵染的結(jié)構(gòu)來看,為菌絲侵染率泡囊侵染率叢枝侵染率,孢子密度和侵染率均為正藍(lán)旗正鑲白旗克什克騰旗,丘間地陰坡陽坡。(4)菌根侵染率和孢子密度不存在對應(yīng)關(guān)系,兩者不具有相關(guān)性。菌絲、泡囊侵染率和降雨量正相關(guān),而叢枝和降雨量為負(fù)相關(guān),孢子密度、物種豐富度及Shannon-Wiener多樣性指數(shù)與降雨量正相關(guān),叢枝侵染率、菌絲侵染率、孢子密度和均勻度指數(shù)與氣溫呈負(fù)相關(guān),物種豐富度、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和Simpson多樣性指數(shù)與氣溫呈正相關(guān),泡囊侵染率與氣溫為顯著正相關(guān)。(5)不同地區(qū)的土壤含水量、pH值、有機(jī)質(zhì)等都存在差異,研究區(qū)土壤均為堿性土壤。泡囊侵染率和孢子密度為顯著正相關(guān),與速效氮為顯著負(fù)相關(guān),菌絲侵染率和全氮、硝酸還原酶呈顯著正相關(guān),和pH、物種豐富度呈顯著負(fù)相關(guān),叢枝侵染率與EEG、TEG、硝酸還原酶和纖維素酶呈顯著正相關(guān),和多酚氧化酶呈極顯著正相關(guān),孢子密度和pH呈正相關(guān),與EEG、TEG呈極顯著正相關(guān),與速效磷呈負(fù)相關(guān),與速效鉀呈極顯著負(fù)相關(guān),Shannon-Wiener多樣性指數(shù)與硝酸還原酶、纖維素酶呈顯著正相關(guān),與全氮為極顯著負(fù)相關(guān)。第一主成分擁有的信息量高達(dá)66.175%,含水量、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、全磷,有機(jī)碳,TEG、速效鉀和pH為作用渾善達(dá)克沙地榆根際AM真菌群落物種多樣性的關(guān)鍵土壤因素。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S714.3
【部分圖文】：

形成兩者共同生活的跡象[12]。植物和真菌的互惠關(guān)系表現(xiàn)在真菌需要從植物根取它賴以生活的碳水化合物及其他養(yǎng)分保持其成長發(fā)育，同時植物需要真菌的菌助它從土壤中汲取礦質(zhì)營養(yǎng)及水分，除此之外還有很多能夠協(xié)助植物成長的有機(jī)，因此形成一種互利互助、互通有無的高度統(tǒng)一[13]。早在 1989 年，Harley 將寄物的科屬別、真菌與其的共生方式及其菌根出現(xiàn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異作為依據(jù)，進(jìn)行下分類：蘭科菌根（Orchid mycorrhizal，OM），水晶蘭類菌根（Monotropycorrhizal，MM），漿果鵑類菌根（Arbutoid mycorrhizal，ARM），歐石楠類菌根（Ericycorrhizal ， ERM ）， 內(nèi) 外 生 菌 根 （ Ectendomycorrhizas ， EMM ）， 外 生 菌Ectomycorrhizas，ECM）和叢枝菌根（Arbuscular mycorrhizal，AM）[14]。而叢枝是分布范圍最普遍的一種菌根，在加速自然界中各生物之間的物質(zhì)轉(zhuǎn)換、保護(hù)和植物群落，水土保持，改良植物個體養(yǎng)分，可持續(xù)發(fā)展以及加速農(nóng)林牧業(yè)的生產(chǎn)深刻的經(jīng)濟(jì)、社會意義，且于生態(tài)系統(tǒng)等影響也很重要[15-19]。AM 真菌作為環(huán)境生物，在生態(tài)恢復(fù)重建中具有重要作用，因此其共生關(guān)系受到國內(nèi)外普遍關(guān)注。.2.1 叢枝菌根真菌的結(jié)構(gòu)

圖 3 沙地榆根系 AM 真菌侵染結(jié)構(gòu)Fig.3 AM colonization structures in the roots of Ulmus pumila1.叢枝菌根；2.無隔菌絲（p）；3.有隔菌絲（p）；4.侵入點(H)；5.叢枝（A）；6.圓形泡囊(V)；7.桿狀泡囊(V)；8.橢圓形泡囊(V)；9.不規(guī)則泡囊(V)AM 真菌是否侵染植物根系，必須經(jīng)過化學(xué)藥劑的染色處理才能在顯微鏡下清晰地分辨出來。染色后觀察，發(fā)現(xiàn)三個地區(qū)沙地榆根系均存在大量 AM 真菌菌絲及泡囊，并能清楚觀察到孢子的存在。且觀測到了根上菌絲，存在于根系上并緊貼根系表面，沿著根系方向生長，發(fā)育且纏繞交錯，大部分均產(chǎn)生分枝，因此發(fā)現(xiàn)多個侵入點，叢枝結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)為確定 AM 真菌侵染植物根系形成菌根的必要條件。AM 真菌進(jìn)入根系表層細(xì)胞中其菌絲交互持續(xù)發(fā)展，最終出現(xiàn)叢枝結(jié)構(gòu)，表明沙地榆根系能形成叢枝菌根，同時叢枝為真菌入侵根系皮層細(xì)胞中更深一步綿伸發(fā)展的端點，但叢枝存在時間較短，僅在發(fā)育完全初期成型，故在本實驗中看見的叢枝結(jié)構(gòu)數(shù)量并不多。泡囊大部pH

圖 5 已知 AM 真菌孢子形態(tài)Fig.5 The form of knownAM fungal spores1.方球囊霉 G. Chimonobambusa；2.近明球囊霉 G.. claroideum；3.網(wǎng)狀球囊霉 G. Reticulatum；4.地球囊geosporum；5.明球囊霉 G. clarum；6.黑球囊 G. melanosporum；7.草莓狀球囊霉 G. fragarioides；8.幼套球etunicatum；9.長孢球囊 G. dolichosporum；10.縮球囊霉 G. constrictum；11.層狀球囊霉 G. lamellosum；12.囊霉 G. albidum；13.副冠球囊霉 G. coronatum；14.寬柄球囊霉 G. magnicaule；15.粘質(zhì)球囊霉 G. viscosum；得拉巴球囊霉 G. hyderabadensis；17.暈環(huán)球囊霉 G. halonatum；18.多梗球囊霉 G. multicaule；19.透光球囊diaphanum；20.卷曲球囊霉 G. convolutum；21.摩西球囊霉 G. Mosseae；22.蜜色無梗囊霉 A. mellea；23.細(xì)囊霉 A. scrobiculat；24.詹氏無梗囊霉 A. gerdemannii；25.雙網(wǎng)無梗囊霉 A. Bireticulata；26.孔窩無梗囊霉 A. f27.凹坑無梗囊霉 A. Excavate；28.皺壁無梗囊霉 A. rugosa；29.膨脹無梗囊霉 A. rugosa；30.光壁無梗囊霉 A.31.大巨孢囊霉 Gi. gigantean；32.極大巨孢囊霉 Gi. gigantean；33.透明盾巨孢囊霉 S. pellucida；34.黑色盾
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2864583