AMF促进紫茎泽兰对本地植物的资源竞争效应研究

摘要

由于AMF在外来植物入侵中起到重要作用，本研究以入侵我国造成“绿色生态灾难”的紫茎泽兰（Ageratina adenophora）为研究对象，基于植物与微生物互作的理论，以AMF为切入点，深入研究入侵植物-AMF-本地植物的互作，探究AMF促进紫茎泽兰对本地植物的资源竞争效应，一方面明确紫茎泽兰的菌根地位，另一方面明确AMF在资源竞争转移中的促进作用，丰富AMF促进竞争偏利于紫茎泽兰的作用机制，为紫茎泽兰入侵地的生态修复策略及植物与微生物互作机制的深入研究和实践提供理论指导。主要结果与结论如下：
　　1.采用温室三室根箱盆栽法研究AMF在紫茎泽兰对本地植物C、N、P资源竞争的促进作用的结果表明，添加AMF总菌剂对入侵植物紫茎泽兰和本地植物青蒿的生物量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等均有不同程度的促进作用，但是对紫茎泽兰的促进作用更加显著；同时紫茎泽兰比青蒿具有更强的菌根依赖性，添加AMF总菌剂后可显著提高紫茎泽兰的相对竞争优势度，明确了紫茎泽兰的菌根地位。
　　2.添加AMF总菌剂可显著增加紫茎泽兰和青蒿植株的C、P浓度及C/N，显著降低紫茎泽兰和青蒿植株的N浓度及N/P；在紫茎泽兰和青蒿竞争种植时，添加AMF总菌剂后，紫茎泽兰根室土壤中的C、N、P浓度均低于青蒿根室土壤中的C、N、P浓度， AMF菌根网络的形成促进了紫茎泽兰和青蒿对土壤中C、N、P的吸收竞争能力，表明AMF在紫茎泽兰和青蒿的资源竞争过程中偏利于紫茎泽兰的竞争效应。
　　3.稳定同位素标记结果表明，紫茎泽兰通过AMF菌根网络转移青蒿体内的C、N的能力均比青蒿通过AMF菌根网络转移紫茎泽兰体内的C、N的能力强，说明AMF对紫茎泽兰的入侵起到了正反馈调节作用。
　　综上所述，AMF在紫茎泽兰与本地植物竞争时，通过调节紫茎泽兰和青蒿的菌根依赖性进而增加紫茎泽兰的竞争优势度，表现出紫茎泽兰和青蒿在AMF菌根网络的作用下使竞争偏利于紫茎泽兰的效应，从而丰富了植物与微生物互作机制并为生态修复提供理论基础。

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第一章 绪 论

1 外来植物入侵的研究现状

1.1 外来植物入侵及其危害

1.2 外来植物入侵机制研究

2 AMF与外来入侵植物的互作

2.1 AMF的生态功能

2.2 外来植物入侵对AMF的影响及AMF对外来植物入侵的反馈

2.3 AMF对入侵植物与本地植物资源竞争的影响

3 稳定同位素标记法在AMF调节植物资源竞争效应研究中的应用

3.1 13C脉冲标记法在AMF调节植物资源竞争中的应用

3.2 15N叶片富集标记法在AMF调节植物资源竞争中的应用

4 本研究的案例对象、研究思路和总体设想

4.1 案例对象：紫茎泽兰

4.2 技术路线

4.3 总体设想和主要研究内容

第二章 AMF促进紫茎泽兰对本地植物土壤C、N、P资源竞争的研究

1 引言

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验设计

2.3 测定指标

2.4 计算方法

3 结果与分析

3.1 紫茎泽兰和青蒿的生物量比较

3.2 紫茎泽兰和青蒿的菌根依赖性比较

3.3 紫茎泽兰和青蒿的根系侵染率比较

3.4 紫茎泽兰和青蒿的光合指标比较

3.5 不同竞争种植模式下AMF对紫茎泽兰相对竞争优势度的影响

3.6 AMF对紫茎泽兰和青蒿地上部分和地下部分C浓度的影响

3.7 AMF对紫茎泽兰和青蒿地上部分和地下部分N浓度的影响

3.8 AMF对紫茎泽兰和青蒿地上部分和地下部分P浓度的影响

3.9 AMF对紫茎泽兰和青蒿地上部分和地下部分C/N的影响

3.10 AMF对紫茎泽兰和青蒿地上部分和地下部分N/P的影响

3.11 AMF对紫茎泽兰和青蒿吸收各分室土壤养分的影响

4 小结与讨论

第三章 AMF促进紫茎泽兰对本地植物体内C、N的竞争研究

1 引言

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验设计

2.3 测定指标

2.4 计算方法

3 结果与分析

3.1 不同竞争方式下13C的竞争情况

3.2 不同竞争方式下15N的竞争情况

4 小结与讨论

第四章 结论与展望

1 结论

1.1 AMF在资源竞争中的促进作用研究

1.2 13C和15N稳定同位素标记法在资源竞争转移中的应用

2 本文的创新之处

3 展望

参考文献

致谢

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