陈保冬研究组在菌根生态学方面取得重要研究进展

最近中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室陈保冬研究组在丛枝菌根真菌多样性及其驱动机制方面取得重要进展，相关研究结果在New Phytologist、Soil Biology & Biochemistry等国际知名学术期刊上发表。

在我国北方农牧交错生态脆弱区，由于自然环境变化和人类过度开发利用自然资源而导致生态环境恶化，生物多样性和土地生产力急剧下降。研究该区域生物多样性变化及其驱动因子，对于保护和合理利用本地生物资源，实现脆弱生态系统生态重建具有重要意义。陈保冬研究组运用分子生态学和生物地理学的理论和方法研究了农牧交错带中关键土壤功能微生物丛枝菌根（AM）真菌的生物多样性，综合比较了不同土地利用方式下AM真菌群落组成、多样性变化及其生态效应；通过多元分析和结构方程模型等定量解析了环境因子对AM真菌生物多样性变化的相对作用大小，确定多样性变化的主控因子。

研究结果表明，在北方农牧交错带草地开垦为农田显著降低了AM真菌的多样性、菌丝密度，并且明显改变了AM真菌群落结构。土地利用方式改变主要是通过提高土壤有效磷含量及改变土壤质地间接影响AM真菌多样性和菌丝密度，另一方面则通过直接干扰作用（如土壤扰动）影响菌根真菌群落结构（Xiang et al., 2014. New Phytologist 204: 968-978）。对于北方农牧交错带草地生态系统AM真菌生态分布及其驱动因子的研究表明，温度和土壤肥力是菌丝密度的重要驱动因子，年均温与菌丝密度呈正相关，而土壤肥力与菌丝密度呈负相关（Hu et al., 2013. Plos ONE 8(2): e57593）。随土壤有机碳含量的增加，土壤AM真菌相对生物量下降（Hu et al., 2014. Soil Biology & Biochemistry 77: 51-57）。野外长期定位试验进一步证实，在草地生态系统连续多年施用磷肥显著降低了菌根侵染率和菌丝密度，而连续施用氮肥则显著改变了菌根真菌群落结构(Chen et al., 2014. Soil Biology & Biochemistry 69: 371-381)。

本研究对于全面认识干旱-半干旱温带草原生态系统中AM真菌群落对环境变化的响应机制，为预测全球气候变化及人类干扰活动对生态脆弱区土壤生态系统的可能影响，以及实现脆弱生态系统科学管理和生物多样性保护提供了理论依据。

该系列研究

城市与区域生态国家重点实验室

2014年11月5日