禾草内生真菌对宿主植物凋落物分解的影响及其机制的初步研究

Litter decomposition is an important process of carbon shift and mineral cycling in terrestrial ecosystem. Previous studies have found that Epichloë endophytes had complicated influences on litter decomposition, however, the underlying mechanism is still not clear. In this study, Achnatherum inebrians, Festuca sinensis and Stipa purpurea symbiosis with Epichloë endophytes in different study sites will be chosen to learn the influences of endophyte on the litter quality of grass and soil microorganism, which thereby change the litter decomposition rate. Additionally, the effects of climate will be figured out on those processes in this study. Based on these, we attempt to explore the underlying mechanism of how endophyte affect litter decomposition, and thereby the element cycling of grassland ecosystem. This will contribute for the utilized of grass-endophyte symbiosis in alpine grassland.

凋落物分解是陆地生态系统中碳素周转和矿质养分循环的重要过程，前期研究发现，禾草内生真菌能够影响其宿主植物的凋落物分解过程，然而其内在机制仍不清楚。本研究选择不同生境下的醉马草、中华羊茅和紫花针茅内生真菌共生体为研究对象，研究内生真菌在凋落物分解过程中对宿主植物凋落物质量及土壤微生物群落结构所产生的作用，进而造成的凋落物分解速率的变化，以及该过程对不同的气候因素的响应等，明确内生真菌对禾草凋落物分解的影响，探讨其潜在机制及影响因素，揭示禾草内生真菌对高寒草地生态系统中的元素循环产生的影响，以期为禾草内生真菌在高寒草地的合理利用提供基础数据。

禾草内生真菌对于提高宿主植物对生物和非生物胁迫的耐性发挥着积极作用，然而，禾草内生真菌共生体在高寒草地生态系统中的凋落物分解特征仍不清楚。本研究以中华羊茅、紫花针茅、醉马草为研究对象，选择低海拔地区（XN）、高寒草原区（HY）和高寒草甸区（GN）3种生境，比较带内生真菌（E+）与不带内生真菌（E−）植株凋落物分解过程中的重量及全氮、木质素和纤维素含量与残留率的变化，同时比较E+与E-之间土壤微生物量和微生物群落结构的差异。主要结果如下：（1）E+中华羊茅与紫花针茅凋落物的分解速率高于E-，而E+醉马草的凋落物分解速率低于E-；（2）相比E-植株而言，中华羊茅内生真菌共生体具有更高的木质素和纤维素降解速率，紫花针茅内生真菌共生体具有更高的纤维素降解速率，醉马草内生真菌共生体具有更低的木质素降解速率；（3）草地返青期前，气温更高的低海拔地区（XN）凋落物分解速度更快，返青后高寒草原区（HY）具有更高的凋落物分解速率。（4）E+中华羊茅与紫花针茅凋落物下的土壤微生物量与多样性显著高于E-，E+醉马草凋落物下的土壤微生物量与多样性显著低于E-，内生真菌的存在对细菌群落结构的影响不大。本研究结果揭示禾草内生真菌对高寒草地草地生态系统元素循环中凋落物分解的作用及部分机制，为禾草内生真菌共生体在高寒草地的合理利用提供基础数据。