丛枝菌根（AM）真菌对喀斯特土壤有机物分解及其营养摄取机制研究

以我国南方喀斯特地区适生植物为研究对象、实验生态学为理论基础，采用隔室分离系统、温室控制实验以及同位素示踪方法，以喀斯特土壤作为基质接种丛枝菌根（AM）真菌。采用不同接种方式和施N处理，测定隔室有机物（枯落物）及宿主植株δ13C值的变化，检验假说"AM真菌具有腐生营养能力并能分解土壤有机物"；通过测定隔室系统土壤和宿主植株δ15N值，检验假说"AM真菌促进土壤养分吸收并向宿主植物传递养分"，量化AM真菌在喀斯特生态系统中的功能，揭示丛枝菌根促进土壤有机物分解并释放养分传递养分的机理。本项目旨在发展菌根生态学的理论和方法，丰富菌根营养生理生态学的内容。同时，本项目对我国南方喀斯特地区采用菌根技术进行生态环境恢复具有指导意义，也为AM真菌的离体培养寻找新的理论依据。

本项目以我国南方喀斯特地区适生植物为研究对象、实验生态学为理论基础，采用隔室分离系统、温室控制实验以及同位素示踪方法，以喀斯特土壤作为基质接种丛枝菌根（AM）真菌，量化AM真菌在喀斯特生态系统中的功能，揭示丛枝菌根促进土壤有机物分解并释放养分传递养分的机理。本项目的完成对我国南方喀斯特地区植物营养循环利用具有重要的理论意义，也为喀斯特生态环境恢复具有重要的指导意义。本项目在执行中以喀斯特地区适生植物香樟（Cinnamomum camphora）为研究对象、采用隔室分离系统、温室控制实验以及15N同位素示踪方法，以喀斯特土壤作为基质接种AMF。项目研究主要结果如下：（1）外源氮调节AMF对土壤枯落物分解和养分转移：证实了AMF具有腐生营养能力，促进了土壤枯落物的分解并吸收其释放的15N供应给宿主植物利用；香樟幼苗优先利用根际周围N维持生长；在低N状态下，香樟植株通过AMF菌丝体更多地利用了相邻隔室枯落物分解释放的15N；施加根际外源氮有利于AMF对隔室枯落物的分解，但降低了植株对枯落物氮的利用；根际高N状态下植株的N、P摄取量较大，相邻隔室微生物量碳、氮含量和菌丝体密度提高。（2）AMF混合接种对宿主植物无机养分的吸收和转移效应： AMF混合接种效应提高了相邻隔室养分的利用，促进植株生长，改变了共生体系中的根系性状特征和生物量的积累和植株体内N、P的摄取、土壤酶活性和微生物量C、N等。菌丝体显著影响了植株养分的利用，从而影响到光合作用和生物量的积累。混合接种促进了植株利用更多的远距离的无机养分，而这些养分的利用时通过菌丝体吸收并转移获得的。（3）养分形态和AMF菌丝对宿主植物共生发育建成及土壤性质的影响：土壤养分的形态对植株生长所需要的养分和土壤生化过程产生显著影响，AM菌丝体在植物养分利用方面起到了显著的调节作用，植株生长维持所需的养分与其在土壤中存在的形态和AM菌丝状况有关。