亚热带森林中丛枝菌根真菌与植物多样性互作机制研究

Subtropical forest ecosystem is one of the most important forest ecosystems in China. This type of ecosystem possesses high diversity of plants and fungi, and is of crucial ecological function. Arbuscular mycorrhiza (AM) is the symbiotic association formed by plant roots and fungi of the phylum Glomeromycota. The co-evolved plants and AM fungi bilaterally selected counterparts and formed mutual association, which played important roles in the biodiversity maintenance and ecological function of the ecosystem. It is essential to elucidate the interactions between AM fungi and plant diversity in subtropical forests, which will provide us deep insights into the ecosystem function of AM fungi on biodiversity maintenance. Therefore, we plan to conduct the study at a subtropical forest biodiversity-ecosystem functioning experiment site, located at Xingangshan in Jiangxi Province, China. Root and soil samples will be collected along with plant diversity gradients. We use morphological methods and Illumina MiSeq pyrosequencing technique to examine the AM structure in roots, AM fungal extraradical hyphal, spore densities, and diversity in both soil and root samples. The aim of current project is to reveal the interactions between AM fungi and plant diversity in subtropical forests, based on the correlation analysis applied among AM fungi, plant diversity and environmental variables. The current study will discuss the mechanism of biodiversity maintenance from the aspect of AM fungi, and shed lights on the restoration and remediation of disturbed subtropical forest ecosystems.

亚热带森林生态系统是我国重要的生态系统类型，具有丰富的植物和真菌多样性及重要的生态功能。丛枝菌根(AM)是由球囊菌门真菌与植物根系形成的互惠共生体，在长期的系统演化过程中，AM真菌与植物相互选择、协同进化，共同维持生态系统中的生物多样性和功能。揭示AM真菌与植物多样性的互作机制，对阐明AM真菌在森林生态系统中生物多样性维持机制及其功能具有重要的科学意义。因此，本项目拟依托在江西新岗山建立的亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验平台，采集不同植物多样性样方中的植物根系和土壤样品，通过形态学和高通量测序技术，分析土壤和根系中AM真菌的侵染结构、菌丝长度、孢子密度和多样性，通过AM真菌与植物多样性和土壤等环境因子的相关性分析，阐明亚热带森林中AM真菌与植物多样性的互作机制。本项目从AM真菌角度揭示亚热带森林生态系统中生物多样性维持机制，为干扰生态系统中的植被恢复与重建提供重要的科学理论依据。

亚热带森林生态系统是我国重要的生态系统类型，具有丰富的植物和真菌多样性及重要的生态功能。丛枝菌根(AM)是由球囊菌亚门真菌与植物根系形成的互惠共生体，在长期的系统演化过程中，AM真菌与植物相互选择、协同进化，共同维持生态系统中的生物多样性和功能。揭示AM真菌与植物多样性的互作机制，对阐明AM真菌在植物森林生态系统中生物多样性维持机制及其功能具有重要的科学意义。本项目依托在江西新岗山建立的亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验平台，采集不同植物多样性样方中的植物根系和土壤样品，通过高通量测序技术，检测了土壤和根系中AM真菌多样性和组成，结合植物和土壤等环境因子分析，阐明亚热带森林中AM真菌与植物多样性的互作机制。研究发现，植物多样性显著影响根系AM真菌多样性和组成，但对土壤AM真菌群落没有显著影响。不同植物物种的根系AM真菌群落没有差异。土壤总磷、铝、钙和锰含量显著影响AM真菌组成，植物群落组成和AM真菌群落组成显著正相关。研究结果有助于我们更深入地了解AM真菌群落对植物多样性变化的响应，反映了植物多样性丧失给微生物多样性带来的影响。本项目从AM真菌角度揭示亚热带森林生态系统中生物多样性维持机制，为干扰生态系统中的植被恢复与重建提供重要的科学理论依据。