叢枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AM真菌）在喀斯特地區(qū)生態(tài)修復(fù)中具有潛在的可利用性,關(guān)于喀斯特地區(qū)AM真菌多樣性以及生態(tài)功能的研究已成為近年來的熱點(diǎn)問題。本文歸納了喀斯特地區(qū)分離出的AM真菌名錄,旨在為喀斯特高效生態(tài)修復(fù)菌種篩選提供支撐材料。綜述了喀斯特地區(qū)土壤石灰性、營養(yǎng)物質(zhì)匱乏、空間異質(zhì)性強(qiáng),植被逆向演替、植物種類多樣等特點(diǎn)對喀斯特地區(qū)AM真菌多樣性的影響規(guī)律,總結(jié)了AM真菌對于喀斯特地區(qū)土壤結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)元素循環(huán)、植物抗旱性、植物個體養(yǎng)分吸收、植被演替方面的生理生態(tài)功能及作用機(jī)理,以期為喀斯特地區(qū)AM真菌適生性研究、AM真菌潛在生態(tài)功能有效利用、AM真菌-植物共生體系篩選與培育等環(huán)節(jié)做出指引,為菌根技術(shù)在喀斯特生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。未來的研究應(yīng)進(jìn)一步深入探究AM真菌多樣性影響機(jī)制,探討AM真菌與植物適生性之間的關(guān)系,以及加強(qiáng)AM真菌-植物共生體系篩選與培育。 

【文章來源】：地球與環(huán)境. 2020,48(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

影響喀斯特地區(qū)AM真菌多樣性的生態(tài)特征

眾多研究表明，AM真菌可以促進(jìn)宿主植物對水分的吸收來提高其抗旱性和抗鹽堿性。有實(shí)驗結(jié)果證明菌絲直接參與水分的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)[50]。劉錦春等[51]在對喀斯特地區(qū)柏樹幼苗根系應(yīng)對水分脅迫的生長策略時發(fā)現(xiàn)，柏樹幼苗在短期干旱時通過增大根系長度來增加自身抗旱性，但在長期干旱下則通過縮小根系長度來增強(qiáng)競爭力。然而在對AM真菌對喀斯特地區(qū)金銀花根系生長的研究中卻發(fā)現(xiàn)，無論是短期干旱還是長期干旱，接種菌根的金銀花的根長度、表面積及根體積均較對照組顯著降低，但根系生物量并沒有顯著降低[52]。這是因為菌根共生植物存在著兩種吸收水分和養(yǎng)分的途徑。一方面，根外菌絲會在土壤中形成廣泛的菌絲網(wǎng)絡(luò)，擴(kuò)大根系功能和水分吸收范圍，因此表現(xiàn)為根長度、表面積及根體積的增大;另一方面，根內(nèi)菌絲會穿過植物根系皮層細(xì)胞形成叢枝結(jié)構(gòu)傳輸水分，縮短水分的根內(nèi)運(yùn)輸路徑[45]，而對根系的長度、表面積以及體積等沒有顯著影響。有些植物還可以依靠菌根真菌菌絲穿入風(fēng)化巖石基質(zhì)，從而為植物根系吸收水分提供通道[53]。眾多研究表明，喀斯特地區(qū)多種菌種共存不是以簡單的疊加來發(fā)揮其影響效應(yīng)，而是通過多種菌種、不同植物應(yīng)對不同的水分條件，發(fā)揮不同的抗旱效應(yīng)來影響植物的生長性狀[51,52,54-57]。同時，AM真菌可以通過調(diào)節(jié)植物體內(nèi)滲透物含量，提高植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度，改變激素平衡等途徑最終達(dá)到提高植物水分利用效率[58]。Chen等[36]證實(shí)AM真菌的接種能夠顯著提高喀斯特地區(qū)桑苗的光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度。蒸騰速率的提高增強(qiáng)了桑苗水分傳導(dǎo)力和蒸騰流，氣孔導(dǎo)度的增加減少了氣孔對水分的阻力，進(jìn)而提高植株對水的吸收效率，增強(qiáng)寄主植物抗旱性。缺水狀態(tài)會導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)自由基含量上升，導(dǎo)致植物氧化應(yīng)激增強(qiáng)。已有研究證明，AM真菌提高植物抗旱性還與AM真菌能夠提高抗氧化劑活性有關(guān)[59]。AM真菌提高了SOD、POD、CAT、谷胱甘肽還原酶、抗壞血栓過氧化物酶等抗氧化劑活性，從而降低了氧化劑對植物的損害[60]。還有學(xué)者認(rèn)為，接種AM真菌可誘導(dǎo)更多水通道蛋白基因表達(dá)，以促進(jìn)植物對于水分的吸收，改善植物水分代謝[61]，或者調(diào)控植物PIPs類水孔蛋白基因表達(dá)以增強(qiáng)細(xì)胞保水性、避免水分流失[62]，關(guān)于此方面的研究有待深入。缺水是喀斯特地區(qū)生態(tài)修復(fù)的主要障礙之一，合理利用菌根技術(shù)可以促進(jìn)喀斯特地區(qū)植物生長，并增加植物抗巖溶干旱的能力，這有助于提高喀斯特地區(qū)植被恢復(fù)演替前期植物存活率，確保修復(fù)效果的穩(wěn)定性，從而大大增加生態(tài)修復(fù)成功率。3.2.2 促進(jìn)植物對氮、磷等營養(yǎng)元素吸收

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3550015