接种丛枝菌根真菌对植物残体降解的影响

摘要

植物残体作为生态系统中养分的基本载体，是连接植物与土壤养分循环的“纽带”，是生态系统物质循环和能量转换的主要途径。丛枝菌根(arbuscularmycorrhizal，AM)真菌在土壤中广泛存在。研究丛枝菌根真菌对植物残体降解的影响，拓展了丛枝菌根真菌在生态系统物质循环中的作用。本研究首先通过盆栽试验初步了解AM真菌对植物残体降解的作用，然后利用两室分根装置比较根系与菌根分别对C/N比差异较大的植物残体降解的影响;最后应用四室分根试验装置来探讨根系、菌根及根外菌丝对C/N比差异较大的植物残体降解的作用及其机制。
　　 (1)盆栽试验条件下，为研究接种丛枝菌根（AM）真菌对玉米秸秆降解的影响，利用玉米秸秆为材料制成尼龙网袋，以玉米（ZeamaysL.）为宿主植物，分别接种Glomusintraradices和Glomusmosseae，于30d，40d，50d，60d时收获后分析玉米秸秆降解量和C、N释放量，并运用Olson的指数模型Bt/B0=e-kt计算玉米秸秆及碳、氮的降解系数。结果显示，接种AM真菌显著提高了玉米秸秆降解量和降解系数。C释放量、碳素降解系数也明显增加。接种处理减少了N释放量，且氮素降解系数随时间下降。接种处理玉米秸秆的碳、氮降解系数的不同直接反映了其降解速度的差异，进而影响了玉米秸秆的C/N比，使秸秆更易于降解。研究结果显示出AM真菌在生态系统物质循环中具有一定意义。
　　 (2)两室分根装置中，本试验利用网袋法研究菌根室中接种Glomusmosseae和Glomusetunicatum对高C/N比的玉米秸秆降解的影响。研究结果表明:经60d的培养后，与未接种根室相比，接种AM真菌的菌根室玉米秸秆降解量显著增加;另外，菌根室加快了玉米秸秆碳素释放，减缓了氮素的释放，致使C/N降低，有利于秸秆进一步降解。菌根室中土壤酸性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性都有显著提高，并增加了微生物量碳、氮和土壤呼吸强度，形成了明显有别于根际的微生物区系。这一系列影响都反映出AM真菌直接或间接的影响了高C/N比植物残体降解过程。
　　 (3)本试验通过两室分根装置，利用网袋法研究菌根室中接种Glomusmosseae和Glomusetunicatum对低C/N比的蚕豆秸秆降解的影响。研究结果表明:菌根能够显著加快蚕豆秸秆降解，提高其碳素与氮素的释放，使秸秆C/N保持在一个利于降解的范围。菌根室显著提高了土壤中酸性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性，并形成活跃的微生物区系。这一系列影响都反映出AM真菌直接或间接的影响了低C/N比植物残体降解过程。
　　 (4)本试验通过四室分根装置，利用网袋法研究菌根室中接种Glomusmosseae对高C/N比的玉米秸秆降解的影响。研究结果表明:经60d的培养后，与未接种土壤室（S室）相比，接种AM真菌的菌根室（M室）和菌丝室（H室）玉米秸秆降解量有显著提高;另外，M室玉米秸秆碳素释放显著增加，而氮素的释放减少，致使C/N显著低于其他三室，有利于秸秆进一步降解。在本试验条件下，M室中土壤酸性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性较其他三室都有显著提高，并增加了微生物量碳、氮和土壤呼吸作用，形成了明显有别于根际的微生物区系。在一定程度上说明根系在植物残体降解过程中的作用超过了单独的菌丝作用，但还是小于菌丝和根系共同的作用。
　　 (5)本试验通过四室分根装置，利用网袋法研究菌根室中接种Glomusmosseae对低C/N比的蚕豆秸秆降解的影响。研究结果表明:经60d的培养后，与未接种土壤室（S室）相比，接种AM真菌的菌根室（M室）和菌丝室（H室）玉米秸秆降解量有显著提高;另外，M室提高其碳素与氮素的释放，使秸秆C/N保持在一个利于降解的范围。在本试验条件下，M室中土壤酸性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性较其他三室都有显著提高，并增加了微生物量碳、氮和土壤呼吸作用，形成了明显有别于根际的微生物区系。这一系列影响都反映出AM真菌直接或间接的影响了低C/N比植物残体降解过程，虽然根系在植物残体降解过程中的作用超过了单独的菌丝作用，但还是小于菌丝和根系共同的作用。

目录

声明

摘要

第1章 文献综述

1．1 植物残体降解

1．2 丛枝菌根真菌与植物的共生关系

1．3 丛枝菌根与植物残体降解的关系

1．4 丛枝菌根在生态系统物质循环中的作用

第2章 研究背景与研究内容

2．1 研究背景与研究意义

2．2 研究内容

2．3 技术路线

第3章 接种AM真菌对玉米秸秆降解的影响

3．1 材料与方法

3．2 结果与分析

3．3 讨论

3．4 小结

第4章 分根装置中接种AM真菌对玉米秸秆降解的影响

4．1 材料与方法

4．2 结果与分析

4．3 讨论

4．4 小结

第5章 分根装置中接种AM真菌对蚕豆秸秆降解的影响

5．1 材料与方法

5．2 结果与分析

5．3 讨论

5．4 小结

第6章 AM真菌对玉米秸秆降解的影响及其作用机制研究

6．1 材料与方法

6．2 结果与分析

6．3 讨论

6．4 小结

第7章 AM真菌对蚕豆秸秆降解的影响及其作用机制研究

7．1 材料与方法

7．2 结果与分析

7．3 讨论

7．4 小结

第8章 结论与展望

8．1 研究特色和创新之处

8．2 主要结论

8．3 研究展望

参考文献

致谢

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