甘肃省农业固体废弃物资源化重点实验室

高寒草地恢复演替中垂穗披碱草对土壤速效氮促进丛枝菌根真菌群落组合的影响机制

2022-04-24 18:03 石国玺

丛枝菌根真菌（Arbuscular Mycorrhizal Fungi, AMF）群落在生态系统发展过程中的演替受到了广泛的关注，但是在高寒草甸生态系统恢复过程中驱动AMF群落演替的生态学机制仍然不够明确。我院、中科院西北高原生物研究所和兰州大学联合研究团队以重度退化高寒草甸“黑土滩”作为恢复的基准（0年），选择不同种植年限（3, 7, 10和14年）的垂穗披碱草人工草地分析AMF群落的物种组分（植物群落尺度）和垂穗披碱草根内（单一植物物种尺度）AMF特征及其与土壤速效养分之间的关系。

研究发现，在两种根系系统中共鉴定出46个AMF的基因型（混合根样：44个；垂穗披碱草根样：46个），主要归属于球囊霉科。两种根系系统的AMF物种丰富度随恢复时间的增加呈现单峰曲线的变化，且在三年后达到峰值。在混合根样中，土壤速效氮不仅直接改变了AMF物种组分，且通过植物物种丰富度间接改变了AMF的物种组分。在垂穗披碱草根样中，仅速效氮通过改变植物物种丰富度而驱动了AMF物种组分的变化。在两个研究尺度中，垂穗披碱草作为黑土滩恢复草地中的一个关键种，会增强土壤速效氮对AMF群落装配的调控作用，这表明在高寒草地恢复演替过程中科学管理土壤速效氮会增强“植物和AMF”的互惠共生关系，因此会延缓恢复草地发生“二次退化”现象。

该研究结果以Effect of Elymus nutans on the assemblage of arbuscular mycorrhizal fungal communities enhanced by soil available nitrogen in the restoration succession of revegetated grassland on the Qinghai-Tibetan Plateau为题发表在学术期刊Land Degradation & Development上（中科院1区TOP，IF=4.97）。该研究系我院与中科院西北高原生物研究所合作完成，得到了中国科学院“西部之光”项目、甘肃省青年科学基金项目、国家自然科学基金项目、天水师范学院“青蓝人才”计划资助。我院石国玺博士为论文第一作者，中国科学院西北高原生物研究所周华坤研究员为通讯作者。

论文链接：http://doi.org/10.1002/ldr.4201