枣麦间作体系中丛枝菌根真菌对种间竞争的调节机理

90% fruit trees are intercropped with crops in Xinjiang Nanjiang, the changes of planting structure are bound to affect the soil arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) community structure and functional change in this area. For the tree based intercropping system the soil AMF community structure and species richness in spatial variation characteristics is unclear, and how AMF regulates the competition between interspecies and their dynamic process mechanism are unclear as well. For this problem, this study is intended to use Nanjiang jujube-wheat intercropping system as the research object. Adopt 454 high throughput sequencing technics to analyze AMF community compositions in jujube-wheat intercropping systems, expected to reveal AMF community structure characteristics in jujube-wheat intercropping systems. Adopt continuous dynamic sampling methods, using logistic model to simulate the dynamic process of crop growth, to clarify the role of AMF in regulating jujube wheat competition mechanism and its dynamic process. Through field experiment, revealing how common hyphal networks (CMNs) regulates the competition between plants. For the purpose of understanding the role and its functions of AMF provide theoretical basis in agroforestry systems.

新疆南疆90%的林果种植多是以果树与农作物间作的模式存在，这种种植结构的改变等势必影响到这一地区土壤丛枝菌根真菌(AMF)群落结构和功能的改变。而针对果粮间作系统土壤AMF群落结构及种群丰富度的空间变异特征方面的研究和AMF在植物种间竞争中的调节作用及其动态过程机理尚不清楚。针对这一问题，本项目拟以南疆三地州枣麦间作生态系统为研究对象，运用454高通量测序手段对土壤AMF群落结构特征及其丰富度进行分析，探明枣麦间作系统中土壤AMF群落结构及种群丰富度的空间变异特征。采用连续动态取样的方法，运用Logistic model 进行模拟作物的生长过程，阐明AMF在调节枣麦竞争中的作用机制及其动态过程机理。通过田间原位试验探讨菌丝网络(CMNs)在调节植物种间竞争过程中的作用。为进一步深入理解AMF在农林间作系统中的作用和功能提供理论依据。

本项目是以南疆三地州枣麦间作生态系统为研究对象，主要研究了枣麦间作系统丛枝菌根真菌群落结构特征及菌丝网络对种间互作的调节作用。通过本项目的执行，其主要研究结果如下：① 初步探明了探明枣麦间作生态系统土壤AMF群落结构特征。不同微生物类群的PLFA含量在不同年限枣苗间作土壤中存在着显著或极显著差异，并且呈不同的变化趋势。枣树根系和间作小麦根系及间作土壤的AMF群落组成相似度相差较远，间作小麦根系和间作土壤的AMF群落组成相似度相差较近。② 探明了在枣麦间作系统中AMF通过对氮和磷养分吸收利用及再分配，间接的影响着枣树与小麦间的竞争作用。枣树对AMF的依赖性显著高于小麦。不同P形态对小麦和枣树的生长的影响具有显著的差异。小麦/枣树在不同P形态利用上的生态位互补及对AMF响应的不同可能有利于间作优势。③ 阐明了AMF在调节枣树与小麦竞争动态过程中的作用机理。接种F. mosseae改变了小麦/枣树的竞争关系，AMF不对称性的偏利于枣树，提高了枣树对N和P养分资源的获取。AMF对小麦/枣树在生长、N和P养分资源吸收利用时间上的改变是其共存的重要机制。④ 在枣麦间作系统中，菌丝网络(CMNs)的形成对间作小麦生长的具有明显的促进作用。不同AMF对枣树生长具有很大的差异性，接种Funneliformis intraradices和F. mosseae 处理的枣苗的生物量分别是不接种处理的1.06和1.31倍。在枣树和小麦之间所形成的CMNs可以改善小麦对磷养分的吸收利用，促进间作小麦的生长。本研究成果对指导农林复合生产中充分发挥挖掘土壤中有益微生物的潜力，优化农林间作生态系统群落结构、调节群落生态功能，实现有限土壤资源的可持续利用的具有重要意义。