丛枝菌根真菌在生态系统中的作用

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1、丛枝菌根真菌（AMF）在生态系统中的作用王信（鲁东大学生命科学学院生物科学2009级02班)【摘要】菌根是植物根系与特定的土壤真菌形成的共生体，有利于生态系统中养分循环，协助植物抵御不良环境胁迫。现研究已发现它对生态系统的演替过程、物种多样性和生产力及被破坏生态系统的恢复与重建等都有十分重要的作用(都江堰地区丛枝菌根真菌多样性与生态研究，Peteretal.，1988;vanderHeijdenetal.，1998;Hartnett&Wilson，1999;Klironomosetal.，2000)。AMF可促进植物的生长与发育，改善宿主的营养状

2、况，增强其抗病性和抗不良环境的能力，而且在改良土壤结构、改善水土保持、防治环境污染、外来入侵种的入侵以及森林生态系统的维持和发展中具有重要意义。一、引言　生物之间的共生是一种极为普遍的生命活动和生态现象。从生态学的角度出发“共生是不同种类生物成员在不同生活周期中重要组成部分的联合”（书，Margulis1981)。1982年Golf指出：共生包括各种不同程度的寄生、共生和共栖，这说明了生物间相对利害关系的动态变化，共生关系是生物之间最基本、最重要的相互关系。自然界中，几乎所有的生物都不是独立生活的，而是普遍存在共生关系。例如，植物都能与一定种类的

3、细菌、放线菌和真菌建立互惠共生关系，形成互惠共生体。其中我们把植物根系与一类土壤真菌形成的互惠共生体称做菌根。将参与菌根形成的真菌称为菌根真菌（mycorrhizalfungi)。丛枝菌根（arbuscularmycorrhizas，AM）是球菌门真菌侵染植物根系形成的共生体，它是分布最广泛的一类菌根。丛枝菌根真菌（AMF）是一种普遍存在的共生真菌，它能够与80%以上的陆生植物形成共生体，许多植物对丛枝菌根真菌有高度的依赖性(文献，外来植物加拿大一枝黄花对入侵地丛枝菌根真菌的影响2009）。该类菌根以其在根系皮层细胞内形成“丛枝”结构而得名。除此

4、之外，大多数该类真菌还能在根系皮层形成“泡囊”结构，少数则在土壤中产生类似泡囊的结构。目前已经确知，菌根在生态系统养分循环及保护植物抵御不良环境胁迫中起关键作用（丛枝菌根(AM)生物技术在现代农业体系中的生态意义，BareaJM，JeffriesP.1995.Arbuscularmycorrhizaeinsustainablesoilplantsystems.In:VarmaA，HockBeds.MycorrhizaStructure，Function，MolecularBiologyandBiotechnoligy.Heidelberg:Spr

5、inger2Verlag.521～560），本文旨在介绍AM生态意义及其在生产实践中的应用，讨论今后应用AM技术的潜力。二、AMF多样性与生态环境的关系以及在植物生态系统中的调控作用。1、AMF多样性与生态环境的关系环境因子对AMF多样性及其对植物根系的侵染能力有重要的影响(borges&Chaney，1989;sanders，1990;Haugen&smith，1992)。人类活动过程中往往使得生态系统受到破坏，并减少AMF多样性(Smith，1980;Dhillionetal.，1988;Koomenetal.，1990;Weissenhor

6、nl&leyval，1996);同时其它生态因子如温度(Haugen&smith，1992)、光照(Pearsonetal.，1991)、季节变化(Sanders，1990)等对AMF的多样性亦有不同程度的影响。研究发现低温会使AMF的生存和发展受到抑制，主要表现为AMF种的数量、孢子密度和种的丰度降低（都江堰地区丛枝菌根真菌多样性与生态研究）。另外有研究表明生态系统的破坏一般会使AMF孢子数量减少(Stahletal.，1988;Habte，1989)，可能原因是这些干扰严重破坏了AMF赖以生存的表层土壤和宿主植物，从而使得AMF种的数量和孢子

7、密度显著降低。然而在一些研究中也会有特殊情况，乔木的砍伐没有显著影响AMF的孢子密度和种的丰度（张英，郭良栋，刘润进，等。都江堰地区丛枝菌根真菌多样性与生态研究。植物生态学报，2003，27（4）537-544）。这可能是因为AMF的宿主专一性不强，一种AMF可以和多种植物形成共生体，乔木虽被砍伐，但是草本植物却取而代之，成为此地的优势植物，因此，AMF适宜的宿主植物一直都在，而且Trappe(1987)指出草本植物更容易与AMF形成共生体，这也许就是生态系统受到一定破坏后AMF的孢子密度和种的丰度没有显著减少的主要原因。2、AMF多样性在植物生

8、态系统中的调控作用2.1在植物的个体水平上AM真菌提高宿主植物养分吸收能力并对植物生育期及生殖能力产生影响。AM真菌对磷作用最为显著，普