侯暉,顏培軒,謝沁宓,趙宏亮,龐丹波,4,陳林,4,李學(xué)斌,胡楊,4,梁詠亮,倪細(xì)爐,4*
1.寧夏大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院/西北土地退化與生態(tài)恢復(fù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,寧夏 銀川 750021;2.寧夏大學(xué)/西北退化生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏 銀川 750021;3.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏 銀川 750021;4.寧夏賀蘭山森林生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)研究站,寧夏 銀川 750021;5.寧夏賀蘭山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,寧夏 銀川 750021
叢枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一種存在于根際土壤中,能與陸地上大多數(shù)維管植物形成互利互惠的關(guān)系的菌根真菌(Smith et al.,2010),除十字花科、蓼科、莎草科、莧科、石竹科等10 余科植物外,廣泛存在于草地、灌木等生態(tài)系統(tǒng),是脆弱和退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)過(guò)程和維持生態(tài)系統(tǒng)功能的重要組成部分(王曉龍等,2016)。
AMF 通過(guò)根外菌絲擴(kuò)大根系的吸收面積,可以有效地改善土壤結(jié)構(gòu)和保持水土的功能,還能減少土壤中的養(yǎng)分淋失,提高植物對(duì)土壤水分和碳、氮、磷、鉀等養(yǎng)分的吸收作用(李芳等,2016;王邵軍等,2019),在干旱、貧瘠的土壤中顯著增強(qiáng)宿主植物抗逆性(王琚鋼等,2014),通過(guò)促進(jìn)植被群落中的亞優(yōu)勢(shì)種、稀有種或少見種的生長(zhǎng)來(lái)增強(qiáng)草地植被多樣性(Krüger et al.,2017)。植被群落的豐富度越高,AMF 的多樣性越高。土壤、氣候和地理因子等因素對(duì)AMF 群落分布也有影響(Klichowska et al.,2019)。
賀蘭山生態(tài)系統(tǒng)是西北干旱半干旱地區(qū)重要的生態(tài)屏障,其植被為賀蘭山生態(tài)系統(tǒng)安全和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)提供了重要保障。寧夏賀蘭山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)有著豐富的耐旱灌木和草本植物,是中低海拔主要的植被類型,成為維系荒漠地表景觀及系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)。其中薔薇科李屬的蒙古扁桃(Prunusmongolica)和禾本科針茅屬的短花針茅(Stipabreviflora)為低山區(qū)優(yōu)勢(shì)種和建群種,是重要的防風(fēng)固沙植物之一,兩者能在營(yíng)養(yǎng)貧瘠的干旱荒漠土壤環(huán)境中共存,形成典型的蒙古扁桃-短花針茅群落。研究表明,AMF 能與蒙古扁桃和短花針茅形成良好的共生關(guān)系(王琚鋼等,2011;格根寶樂(lè)爾,2013);灌木可作為護(hù)生植物(nurse plant)保護(hù)近鄰植物,改善土壤養(yǎng)分,在灌木周圍形成“沃島”效應(yīng),進(jìn)而形成有利于微生物生存的生境(Varela et al.,2017;Sch?b et al.,2018);但目前,該區(qū)域共生的蒙古扁桃灌叢根際土壤養(yǎng)分及其AMF 群落結(jié)構(gòu)特征尚不清楚,因此,本研究以寧夏賀蘭山自然保護(hù)區(qū)低海拔地區(qū)蒙古扁桃灌叢典型的蒙古扁桃-短花針茅群落為研究對(duì)象,設(shè)置去除蒙古扁桃或短花針茅形成的單一植被樣地作為對(duì)照,探明蒙古扁桃灌叢群落與單一植被間的根際土壤養(yǎng)分及AMF 群落結(jié)構(gòu)變化特征,揭示其根際土壤AMF 群落多樣性及其影響因子,為賀蘭山干旱半干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)功能的養(yǎng)護(hù)和穩(wěn)定以及植被的修復(fù)提供理論參考。
實(shí)驗(yàn)點(diǎn)位于寧夏回族自治區(qū)銀川市賀蘭山東坡響水溝小流域,處于銀川平原和阿拉善高原之間(地處38°27′-39°30′N,105°41′-106°41′E 之間),屬典型大陸性氣候,具有山地氣候特征。年均氣溫?0.8 ℃,年均降水量420 mm,年均蒸發(fā)量2 000 mm,其降水主要集中在6-8 月,占全年降水量的60%-80%。研究區(qū)主要植物種有蒙古扁桃(Prunus mongolica)、小葉金露梅(Potentillaparvifolia)、狹葉錦雞兒(Caraganastenophylla)、短花針茅(Stipa breviflora)、戈壁針茅(Stipatianschanicavar.gobica)和蒙古冰草(Agropyronmongolicum)等。
于2021 年春季4 月,在賀蘭山東坡海拔約1 700 m 處,選擇15 個(gè)植被長(zhǎng)勢(shì)均一的蒙古扁桃-短花針茅(G×S)群落為設(shè)置樣地,樣地內(nèi)無(wú)其他植物生長(zhǎng)。樣地面積為5 m×5 m,設(shè)置3 個(gè)處理:(1)5 個(gè)樣地去除植被中的短花針茅植株(S);(2)5 個(gè)樣地去除植被中的蒙古扁桃植株(G);(3)5個(gè)樣地保持蒙古扁桃-短花針茅群落體系(蒙古扁桃:G×S?S,短花針茅:G×S?G)。2021 年7 月,利用工具和五點(diǎn)采樣法將樣地內(nèi)的植株根系盡可能保持完整地挖出,以抖土法取附著在根際的土壤,混合均勻后,放入滅菌袋中,土樣一部分存于?80 ℃冰箱保存,用于土壤AMF 群落多樣性的測(cè)定;一部分自然風(fēng)干后過(guò)篩,用于土壤理化性質(zhì)測(cè)定(表1)。

表1 樣地基本信息Table 1 Basic information of the plot
土壤理化性質(zhì)測(cè)定參考《土壤農(nóng)化分析》(鮑士旦,2000),土壤pH 采用酸度計(jì)電位法測(cè)定,水土質(zhì)量比為5?1;土壤有機(jī)質(zhì)(organic matter,OM)采用重鉻酸鉀氧化外加熱法測(cè)定;土壤全氮(total nitrogen,TN)采用半微量凱氏法測(cè)定;土壤堿解氮(alkali-hydrolyzable nitrogen,AN)采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;土壤全磷(total phosphorus,TP)采用HClO4-H2SO4消煮,鉬銻抗比色法測(cè)定;土壤速效磷(available phosphorus,AP)采用NaHCO3浸提-銻抗比色法測(cè)定;土壤速效鉀(available potassium,AK)采用NH4OAc 浸提-火焰光度法測(cè)定。
土壤AMF 群落多樣性測(cè)定,由上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司完成。采用AMV4-5NF/AMDGR引物(Sato et al.,2005),序列為:前引物5′-AAGCTCGTAGTTGAATTTCG-3′,后引物 5′-CCCAACTATCCCTATTAATCAT-3′,PCR 擴(kuò)增在ABI GeneAmp? 9700 擴(kuò)增儀上進(jìn)行;擴(kuò)增體系:5×反應(yīng)緩沖液4 μL,dNTP(2.5 mmol·L?1),前、后引物(5 μmol·L?1)各0.8 μL,DNA 聚合酶0.4 μL,BSA 0.2 μL,DNA 模板10 ng,超純水(ddH2O)補(bǔ)足至20 μL。擴(kuò)增程序:95 ℃預(yù)變性3 min,95 ℃變性30 s,55 ℃退火30 s,72 ℃延伸45 s,共25個(gè)循環(huán);72 ℃延伸10 min,10 ℃保存。采用Illumina MiSeq 平臺(tái)對(duì)AMF 群落DNA 片段進(jìn)行雙端測(cè)序,按97%的序列相似度進(jìn)行OTU 劃分;以RDP classifier 貝葉斯算法對(duì)97%相似水平的OTU 代表序列進(jìn)行分類學(xué)分析,通過(guò)maarjam20220506/AM物種數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比,獲取分類學(xué)信息。
采用Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,以SPSS 26 進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)與鄧肯檢驗(yàn)(Duncan’s test),分析不同植被類型間土壤理化性質(zhì)的差異性(P<0.05),單尾顯著性檢驗(yàn)不同變量間的皮爾遜相關(guān)性。土壤AMF 群落α 多樣性、β 多樣性利用公司運(yùn)算平臺(tái)分析,采用非度量多維尺度分析( non-metric multidimensional scaling analysis,NMDS)和相似度分析檢驗(yàn)(ANOSIM),分析AMF群落間的差異,基于999 個(gè)排列的ANOSIM 計(jì)算與NMDS 相關(guān)的r值和P值;以Canoco 5 進(jìn)行冗余分析(redundancy analysis,RDA);以O(shè)rigin 2021進(jìn)行繪圖。圖表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
G×S?G 和G×S?S 的根際土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量最大,根際土壤堿解氮和全磷含量?jī)H次于G,兩者間除pH 有顯著性差異外(P<0.05),其余均無(wú)顯著性差異,說(shuō)明共生下兩種植物根際土壤理化性質(zhì)沒有差異。S 下的土壤養(yǎng)分含量最小。有機(jī)質(zhì)在G×S?G 與S 間呈顯著性差異(P<0.05);堿解氮在G 與其他3 種處理間,S 與G×S?G 和G×S?S 間呈顯著性差異(P<0.05);全磷在G 和S 間呈顯著性差異(P<0.05);速效磷在S與其他3 種處理間呈顯著性差異(P<0.05);速效鉀在G 與S 和G×S?G 間,S 與G×S?G 和G×S?S 間呈顯著性差異(P<0.05)(表2)。

表2 根際土壤基本理化性質(zhì)Table 2 Rhizosphere soil physical and chemical properties
4 種處理下共獲得OTU174 個(gè)(圖1),其中G×S?G 有154 個(gè),G×S?S 有152 個(gè),G 有139 個(gè),S 有143 個(gè),4 種處理下共有OTU 數(shù)目115 個(gè),G、G×S?G 和S 共有1 個(gè),G、G×S?G 和G×S?S 共有14 個(gè),G、S 和G×S?S 共有2 個(gè),G×S?G、S 和G×S?S 共有8 個(gè),G 和G×S?G 共有1 個(gè),G 和S共有2 個(gè),G 和G×S?S 共有1,G×S?G 和S 共有5 個(gè),G×S?G 和G×S?S 共有8 個(gè),S 和G×S?S 共有2 個(gè),而G×S?G、G×S-S、G 和S 各自特有OTU分別為2、2、3 和8 個(gè)。

圖1 4 種處理下根際土壤AMF OTU 分布維恩圖Figure 1 Venn diagram of rhizosphere soil AMF OTU distribution under four treatments
4 種處理下根際土壤AMF 群落的物種多樣性和豐富度產(chǎn)生了不同影響(圖2)。G×S?G 和G×S?S下AMF 群落的Shannon 指數(shù)、Simpson 指數(shù)最大,兩者無(wú)顯著性差異,ACE 指數(shù)和Chao1 指數(shù)G×S?G最大,G×S?S 次之,S 最小。Shannon 指數(shù)在S 與其他3 種處理間呈顯著性差異(P<0.05);Simpson指數(shù)在S 和G×S?G 間呈顯著性差異(P<0.05);ACE 指數(shù)和Chao1 指數(shù)在G×S?G 和其他3 種處理間呈顯著性差異(P<0.05),ACE 指數(shù)在S 和G×S?S間,Chao1 指數(shù)在G、S 與G×S?S 間呈顯著性差異(P<0.05)。

圖2 4 種處理下根際土壤AMF 群落α 多樣性指數(shù)箱型圖Figure 2 Box plot of AMF communities α diversity index of rhizosphere soil under four treatments
通過(guò)maarjam20220506/AM 物種數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比,4 種處理下AMF 隸屬于1 門4 綱6 目10 科10屬63 種,分別為球囊霉屬(Glomus)、類球囊霉屬(Paraglomus)、原囊霉目待定屬(unclassified_o_Archaeosporales)、原囊霉屬(Archaeospora)、兩性球囊霉屬(Ambispora)、近明球囊霉屬(Claroideoglomus)、球囊霉目待定屬(unclassified_o_Glomerales)、球囊菌門待定屬(unclassified_p_Glomeromycota)、多孢囊霉屬(Diversispora)、球囊菌綱待定屬(unclassified_c_Glomeromycetes)。在屬水平上計(jì)算各處理不同屬的比例,G×S?G、G×S?S、G 和S4 種處理下球囊霉屬占比最大,分別為99.36%、98.97%、99.36%和99.36%,平均占比為99.26%,其余9 屬總計(jì)占比分別為0.64%、1.03%、0.64%和0.64%,占比由大到小分別為近明球囊霉屬、多孢囊霉屬、球囊菌綱待定屬、球囊菌門待定屬、球囊霉目待定屬、原囊霉屬、類球囊霉屬、兩性球囊霉屬和原囊霉目待定屬(圖3)。通過(guò)物種差異分析表明,僅在S 下發(fā)現(xiàn)兩性球囊霉屬,G×S?G下發(fā)現(xiàn)原囊霉目待定屬,且僅兩性球囊霉屬在4 種處理間呈顯著性差異(P<0.05)(圖4)。

圖3 4 種處理下AMF 屬水平分類學(xué)組成和分布Figure 3 Taxonomic composition and distribution of AMF genera at the level of four treatments

圖4 4 種處理下AMF 物種差異顯著性檢驗(yàn)Figure 4 Significance test for differences in AMF species under the four treatments
基于OTU 水平和bray_curtis 距離計(jì)算的根際土壤 AMF 群落結(jié)構(gòu)的非度量多維尺度分析(NMDS)結(jié)果表明(圖5),S 組內(nèi)相對(duì)分散,說(shuō)明樣本組內(nèi)重復(fù)間相似性較差,其余組內(nèi)相對(duì)較為集中,說(shuō)明樣本組內(nèi)重復(fù)間相似性較好;4 組樣本組間重合區(qū)域較大,說(shuō)明物種組成相似性較高。對(duì)999個(gè)排列組合的相似性(ANOSIM)分析發(fā)現(xiàn)(stress=0.14,r=0.15,P=0.02),4 種處理下根際土壤AMF 群落多樣性在OTU 水平下具有差異性。

圖5 4 種處理下土壤AMF β 多樣性的非度量多維尺度分析Figure 5 Non-metric multidimensional scaling analysis(NMDS) of the soil AMF β diversity under four treatments
將占比小于 0.01%的物種合并為其它屬(Others),通過(guò)Person 相關(guān)性分析得到如下結(jié)果(表3),土壤pH 與Shannon 指數(shù)呈顯著正相關(guān),與Simpson 指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān);土壤有機(jī)質(zhì)與ACE指數(shù)、Chao1 指數(shù)和其他屬呈顯著正相關(guān);土壤全氮與Shannon 指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān),與Simpson 指數(shù)呈極顯著正相關(guān);土壤堿解氮與Shannon 指數(shù)呈顯著正相關(guān),與Simpson 指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān);土壤全磷與球囊霉屬呈顯著正相關(guān),與近明球囊霉屬呈顯著負(fù)相關(guān);土壤速效磷與Shannon 指數(shù)、ACE 指數(shù)和Chao1 指數(shù)呈顯著正相關(guān),與球囊霉屬呈顯著負(fù)相關(guān);土壤速效鉀與Shannon 指數(shù)呈極顯著正相關(guān),與ACE 指數(shù)、Chao1 指數(shù)和近明球囊霉屬呈顯著正相關(guān),與Simpson 指數(shù)和球囊霉屬呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表3 AMF 群落多樣性、屬水平相對(duì)豐度與土壤環(huán)境因子間的皮爾遜相關(guān)性分析Table 3 Pearson’s correlation analysis of AMF community diversity, relative abundance based on the genus level and soil physicochemical properties
Shannon 指數(shù)、ACE 指數(shù)、Chao1 指數(shù)、近明球囊霉屬和其他屬與土壤速效鉀、有機(jī)質(zhì)和速效磷呈正相關(guān);土壤堿解氮、pH 與近明球囊霉屬和Shannon 指數(shù)、ACE 指數(shù)和Chao1 指數(shù)呈正相關(guān);土壤全氮與Simpson 指數(shù)、球囊霉屬和其他屬呈正相關(guān);土壤全磷與球囊霉屬呈正相關(guān)。其中速效鉀(解釋量19.4%,P=0.006)對(duì)AMF 群落α 多樣性和物種豐度影響顯著。第一排序軸解釋了AMF 群落組成24.77%的變異,第二排序軸解釋了AMF 群落組成8.29%的變異。第一排序軸對(duì)蒙古扁桃灌叢根際土壤AMF 群落多樣性及豐富度的變化解釋最多(圖6)。

圖6 AMF 多樣性與土壤理化性狀間的冗余分析Figure 6 Redundancy analysis between AMF diversity and the soil physicochemical properties
本研究表明,蒙古扁桃灌叢根際土壤養(yǎng)分含量大于蒙古扁桃和短花針茅單一植被類型的根際土壤養(yǎng)分含量且差異顯著,這與邱江梅等(2020)的研究結(jié)果部分相同。由于灌叢的地上植物豐富,其根系和凋落物相對(duì)較多,相比單一植被能緩解降水對(duì)地表的沖刷,減少了土壤養(yǎng)分淋失;灌叢下土壤養(yǎng)分更為豐富,導(dǎo)致AMF 群落在灌叢下富集,符合灌叢“沃島”效應(yīng),說(shuō)明灌叢更有利于土壤AMF的生存,反映出灌叢對(duì)賀蘭山低海拔地區(qū)灌叢地下生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。
本試驗(yàn)共得到174 個(gè)叢枝菌根真菌OTUs,隸屬于1 門、4 綱、6 目、10 科、10 屬、63 種,球囊霉屬是蒙古扁桃灌叢根際土壤AMF 的優(yōu)勢(shì)屬,這與王占軍等(2020)在寧夏荒漠草原、干草原和格根寶樂(lè)爾(2013)在內(nèi)蒙古短花針茅荒漠草原地區(qū)得到球囊霉屬是優(yōu)勢(shì)屬的結(jié)論一致,也和研究發(fā)現(xiàn)薔薇科灌木土壤下球囊霉屬是優(yōu)勢(shì)屬的結(jié)果一致(楊秀麗等,2010)。在高海拔地區(qū)土壤、沙漠、農(nóng)田土壤等類型得到的研究結(jié)果也是球囊霉屬為優(yōu)勢(shì)屬(Qin et al.,2015),說(shuō)明球囊霉屬能與蒙古扁桃灌叢形成良好的共生關(guān)系,并且提高植物對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收。本試驗(yàn)的兩性球囊霉屬僅在灌木分布且差異顯著,說(shuō)明更適合在低養(yǎng)分土壤生存;近明球囊霉屬、多孢囊霉屬、球囊菌綱待定屬和球囊菌門待定屬在4 種處理下均有分布且無(wú)顯著性差異,說(shuō)明其生態(tài)位較廣;原囊霉屬和類球囊霉屬僅在灌木和灌叢下分布,說(shuō)明更適合與灌叢共生。本研究說(shuō)明了人為擾動(dòng)對(duì)根際土壤AMF 群落的變化產(chǎn)生了一定影響,但對(duì)球囊霉屬等物種的影響較小;但本研究中未檢測(cè)出無(wú)梗囊霉屬(Acaulospora)物種,與王琚鋼等(2011)在內(nèi)蒙古西部的蒙古扁桃樣地調(diào)查的研究結(jié)果不一致,可能是地域差異導(dǎo)致土壤因素不同,造成了研究結(jié)果的差異。因?yàn)橥寥繟MF的球囊霉屬和無(wú)梗囊霉屬是出現(xiàn)頻率較高的AMF屬,其包括的AMF 物種數(shù)較多,擴(kuò)散、定殖能力較強(qiáng)以及適應(yīng)性較廣(Menezes et al.,2016)。本試驗(yàn)檢測(cè)出了球囊霉屬且相對(duì)豐度均占98%以上,分析認(rèn)為,由于賀蘭山處于干旱半干旱地區(qū),導(dǎo)致低海拔地區(qū)土壤發(fā)育差,養(yǎng)分在有限的情況下,微生物間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,球囊霉屬物種能利用自身的產(chǎn)孢效率快速占據(jù)土壤環(huán)境(Xue et al.,2015),與寄主植物根系能更快形成菌根,建立起互利共生關(guān)系,提高了寄主植物從土壤中吸收養(yǎng)分的能力;寄主植物又促進(jìn)了對(duì)球囊霉屬的能量分配,從而導(dǎo)致土壤AMF 的其他物種的相對(duì)豐度降低。采用的AMV4-5NF/AMDGR 這一對(duì)擴(kuò)增引物對(duì)球囊霉科AMF 物種有擴(kuò)增偏好的特點(diǎn),從而使球囊霉屬的AMF 比其他科、屬更容易被擴(kuò)增出來(lái)而被檢測(cè)到(Van Geel et al.,2014)。
土壤AMF 群落的組成、分布及多樣性受土壤因素(土壤類型、理化性質(zhì)),植被類型的影響(胡嘉麗,2019),巖性和坡向也可改變土壤性質(zhì),從而對(duì)土壤AMF 群落產(chǎn)生影響(柴宇星,2018;張曉曉等,2019);隨著植物多樣性的增加,土壤AMF群落多樣性也呈升高趨勢(shì)(Mellado-Vazquez et al.,2016)。但有些研究表明,驅(qū)動(dòng)植物和AMF 群落變化的原因是非生物環(huán)境因子(Zobel et al.,2014)。本試驗(yàn)所選樣地處于同一海拔梯度,空間位置相對(duì)集中,氣候條件、土壤因素、巖性、坡向相對(duì)一致,所以相對(duì)非生物條件而言,不同的植被類型可能是影響根際土壤AMF群落結(jié)構(gòu)和多樣性的主要原因。通過(guò)對(duì)根際土壤理化性質(zhì)和AMF 群落α 多樣性及物種相對(duì)豐度進(jìn)行相關(guān)性分析表明,土壤速效鉀與除了其他屬外均為顯著性相關(guān),其他理化性質(zhì)也和AMF 群落呈一定顯著相關(guān)性,與前人的研究結(jié)果基本一致(盛敏等,2011;任愛天等,2014),說(shuō)明土壤速效鉀是賀蘭山低海拔地區(qū)蒙古扁桃灌叢根際土壤AMF 群落α 多樣性和物種相對(duì)豐度的主要影響因子,土壤氮、磷是次要影響因子。土壤pH 不同,AMF 組成可能也不同,pH 能直接影響菌根的形成,也影響AMF 的產(chǎn)孢率,其中球囊霉屬有著較寬的pH 耐受幅度,在pH 5-9 的土壤中出現(xiàn)較多,本試驗(yàn)區(qū)土壤pH 范圍在8.21-8.30 之間,所以球囊霉屬相對(duì)豐度占比較高,但未發(fā)現(xiàn)無(wú)梗囊霉屬物種,這也驗(yàn)證了無(wú)梗囊霉屬喜好pH 小于7 的偏酸性土壤的特性。土壤的高有機(jī)碳含量有利于促進(jìn)AMF 的生長(zhǎng),土壤有機(jī)質(zhì)與豐富度指數(shù)和其他屬相對(duì)豐度呈顯著正相關(guān),但土壤速效磷含量過(guò)高往往會(huì)抑制AMF 的生長(zhǎng)、發(fā)育和功能。本試驗(yàn)樣地土壤速效磷含量最高為8.97 mg·kg?1,為低磷土壤環(huán)境,適合AMF 群落生長(zhǎng),所以AMF 群落α 多樣性指數(shù)與土壤速效磷呈顯著正相關(guān),但球囊霉屬與其呈顯著負(fù)相關(guān),可能因?yàn)榍蚰颐箤傧鄬?duì)豐度占比過(guò)高。球囊霉屬和近明球囊霉屬相對(duì)豐度與土壤全磷呈顯著相關(guān)性,這與馬琨等(2019)的研究結(jié)果不一致,可能因?yàn)槠滢r(nóng)田土壤全磷含量為0.83 g·kg?1,遠(yuǎn)高于本試驗(yàn)區(qū)的土壤全磷含量,抑制了AMF 的生長(zhǎng)。土壤全氮和堿解氮與AMF 多樣性指數(shù)呈顯著相關(guān),這與周光榮(2020)在梵凈山的研究結(jié)果不一致,與王占軍等(2020)在寧夏草原的研究結(jié)果較為一致,可能因?yàn)檠芯康牡赜虿町悓?dǎo)致環(huán)境因素不同而導(dǎo)致結(jié)果不同。
本研究RDA 表明,土壤速效鉀和AMF 群落α多樣性指數(shù)和屬相對(duì)豐度呈極顯著相關(guān)(P<0.01),這和趙蕾等(2019)在喀斯特地區(qū)的研究結(jié)果一致,由此認(rèn)為土壤速效鉀是影響土壤AMF 群落結(jié)構(gòu)和多樣性的重要因素。后續(xù)研究可通過(guò)對(duì)土壤AMF孢子、AMF 分泌的球囊霉素相關(guān)蛋白和根系侵染率以及地上微環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),進(jìn)一步論證蒙古扁桃灌叢根際土壤AMF群落特征和外界因素之間的關(guān)系。
(1)寧夏賀蘭山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)低海拔地區(qū)蒙古扁桃灌叢下根際土壤AMF 隸屬于1 門、4 綱、6 目、10 科、10 屬、63 種,優(yōu)勢(shì)屬為球囊霉屬。
(2)蒙古扁桃灌叢兩種植物根際土壤AMF 群落α 多樣性和根際土壤理化性質(zhì)高于蒙古扁桃和短花針茅單一植被,符合灌叢“沃島”效應(yīng)。
(3)AMF 群落結(jié)構(gòu)及α 多樣性受根際土壤理化性質(zhì)和生物因素的顯著影響,其中土壤速效鉀是主要影響因子,氮磷次之。