氮添加对不同林龄杨树人工林丛枝菌根真菌群落的影响

摘要

丛枝菌根真菌(AMF)是土壤中的一类重要微生物,氮沉降增加导致的土壤氮素含量变化将对AMF产生一系列影响.了解杨树人工林土壤AMF群落对氮添加的响应对于阐明大气氮(N)沉降增加背景下杨树人工林养分循环等生态过程具有重要意义.以11 a和15 a杨树人工林为研究对象,设置5种氮添加水平:0、5、10、15、30 g·m?2·a?1(以N计),分析了不同氮添加处理下杨树-AMF共生体根系侵染率、土壤球囊霉素相关蛋白、AMF群落结构和多样性差异及其与土壤理化性质的关系.结果表明,(1)氮添加对杨树人工林根系AMF侵染率、总球囊霉素(T-GRSP)、易提取球囊霉素(EE-GRSP)有显著影响(P<0.05),低氮(N1)处理显著提高了杨树根系AMF侵染率,而超高氮(N4)处理促进了AMF生理代谢活动,T-GRSP和EE-GRSP质量分数均在N4处理下达到最大值.(2)高通量测序共得到AM真菌序列624181条,127个OTU(Operational Taxonomic Units,OTU),分属8属41种,以球囊霉属(Glomus)为主.氮添加显著增加15 a人工林中多胞囊霉属(Diversispora)的相对丰度,低氮(N1)处理显著降低球囊霉属(Glomus)的相对丰度.(3)氮添加处理对AMF丰富度(Chao指数)和多样性指数(Simpson指数)影响不显著,但不同氮添加处理显著影响AMF群落结构组成(基于OTUs,R=0.2734,P<0.05),且两个龄级间差异显著(R=0.3073,P<0.05).冗余分析(Redundancy analysis,RDA)结果表明,该研究测定的8个环境因子一共可以解释15 a人工林AMF群落结构组成变异的60.47％,解释11 a人工林AMF群落结构组成变异的53.67％,土壤铵态氮、硝态氮、pH、总磷、ω(C)/ω(N)比是影响AMF群落结构的主要驱动因素(P<0.05).