松嫩盐碱化草地AM真菌影响植物竞争的生态功能研究

本项目基于对草地生态系统中AM真菌的多样性及其生态功能的认识，拟以松嫩盐碱化草地的优势种羊草（C3植物），及与羊草经常共生的芦苇（C3植物）和虎尾草（C4植物）形成的羊草-芦苇，羊草-虎尾草植物竞争组合为研究对象，通过天然草地原位控制实验、田间控制实验与盆栽实验相结合，确定AM真菌对C3和C4植物竞争力的影响，进而结合盐碱胁迫实验中植物营养竞争与耐受性的变化，深入分析植物竞争策略，构建AM真菌影响植物竞争的理论模型，揭示盐碱胁迫条件下，AM真菌影响植物竞争的生理生态机制。这些研究对于丰富植物竞争与共存理论，深入探讨生态系统物种多样性的构建机制，以及指导受损生态系统的恢复重建具有重要的理论价值和实际指导意义。

草地生态系统中丛枝菌根真菌（AMF）与宿主植物间的共生关系对草地植物适应性、种间关系和群落结构具有重要的影响。本项目从C3植物和C4植物不同光合途径为切入点，以盐碱化草地的优势种羊草（C3植物），主要伴生种的芦苇（C3植物）和虎尾草（C4植物）以及松嫩草地的主要伴生种野古草、拂子茅和光稃茅香为研究对象，通过天然草地原位控制实验、田间控制实验与盆栽实验相结合，确定AM真菌对C3和C4植物竞争力的影响，以及AMF对植物竞争力和适应性的调节，并构建了AM真菌影响植物竞争的理论模型。.野外原位实验和田间试验以野古草-光稃茅香，野古草-拂子茅的竞争组合为研究对象，研究了AMF对C3植物种间关系的调节作用，实验进行了3年，并且添加了施肥对AMF功能影响的研究。竞争实验结果明确表明，光稃茅香、拂子茅和野古草的种群生物量、分蘖数量和植物营养都均受到AMF的影响，施肥处理和种间竞争作用会改变菌根和植物之间的共生关系，影响植物矿质营养。施肥不仅能够影响植物的生长，同时对种间关系具有调节作用；即种内和种间竞争关系能够限制施肥对植物矿质营养的影响，植物竞争关系可能对植物磷吸收是促进作用，也可能是抑制作用，这与当地土壤中磷的供给状态，以及植物在竞争中地位密切相关。实验结果也表明菌根真菌确实对植物矿质影响起到调节作用，但是这种作用又赖于施肥种类和植物在群落中的地位。.盆栽实验1对羊草-芦苇竞争关系进行了研究。 灭菌条件下（无AMF侵染），羊草、芦苇的生长不受种间关系的影响；当有AM真菌接种体时，菌根和竞争互作，使羊草、芦苇种间关系呈现偏利的竞争结果。盐碱胁迫条件下，羊草、芦苇生长明显受到种间关系的负作用；当有AM真菌接种体时，菌根和竞争互作，使羊草、芦苇种间关系呈现偏利的竞争结果。生态学机制是菌根或者微生物的存在对优势种——羊草产生较强负作用。.盆栽实验2对羊草-虎尾草竞争关系进行了研究。灭菌条件下（无AMF侵染），羊草、虎尾草的生长受到种间关系的负影响；当有AM真菌接种体时，菌根和竞争互作，使羊草、芦苇种间关系呈现偏利的竞争结果。在盐碱胁迫条件下，羊草不受种间关系的影响，虎尾草的生长明显受到种间竞争关系的负作用；当有AM真菌接种体时，菌根和竞争互作，使羊草、芦苇均受到种间关系的负作用。生态学机制是由于菌根或者微生物的存在对优势种-虎尾草产生较强负作用，进而改变两者的相互作用关系。