马嘉琦
(甘肃省平凉职业技术学院,平凉 744000)
丛枝菌根真菌物种多样性研究进展
马嘉琦
(甘肃省平凉职业技术学院,平凉 744000)
摘要:文章针对丛枝菌根真菌物种多样性情况进行分析,并在此基础上,指出几种主要的生态系统中影响丛枝菌根真菌物种多样性的主要因素。
关键词:丛枝菌根真菌 物种多样性 研究进展
丛枝菌根真菌是一种在植物界分布十分广泛的植物共生型菌种,其英文简称为AMF,能够和大部分植物形成共生关系,对促进植物的健康生长及发育具有重要作用。AMF与植物的共生关系,主要是植物能够通过其根系,向AMF输送其生长繁殖所必需的养分,诸如碳水化合物等,而AMF则能够通过植物根系,向植物输送一定量水分,以保障植物生长所需的水分,尤其是在一些干旱地区,AMF的这种作用,对于保障植物的正常生长更是起到举足轻重的作用。究其机理主要是AMF可以借助土壤中的水分,提升植物根系的水力导度,同时在干旱环境下,AMF的存在能够间接地提升植物根系的吸水能力,从而有效地提升植物的耐旱性能。此外,据有关研究表明,在植物的水势及气孔导度等方面,AMF对其也有着很大的影响,同时AMF还可以借助其众多的外部菌丝,以此来达到提升植物根系水分吸收表面积的功效,进而提升植物的耐旱性。正是基于丛枝菌根真菌在植物生长发育过程中的重要作用,近年来相关的研究也越来越多,其中尤以丛枝菌根真菌物种多样性的研究最为广泛,丛枝菌根真菌物种的多样性,对于保障整个生态系统的平衡,有着积极意义。因此文章针对丛枝菌根真菌物种多样性情况进行分析,并在此基础上,指出几种主要的生态系统中影响丛枝菌根真菌物种多样性的主要因素。
由于AMF具有很强的生态适应能力,可以在多种不同的生态环境下生存,因而具有较为丰富的物种多样性,在球囊菌门类真菌中所占比例已超过50%。同时,在地理位置分布方面也十分广泛,在我国区域内,AMF主要的分布区域有内蒙古盐碱土壤、内蒙古退化草原、四川农田及海南岛楝科根围等,在国外的主要分布区域则有印度恒河河口红树林生境、墨西哥亚热带保护地以及美国纽约沼泽地等,且以上区域分布的AMF都属于优势属。此外,在一些受到严重污染的区域中,诸如日本多山地区废弃采石场及珠江三角洲等部分污染区域,AMF也广泛存在,且均属于优势属,因而可以看出AMF具有非常好的生态适应性及功能方面的多样性。此外,除了 Glomus菌种具有丰富的物种多样性外,Acaulospora及 Gigaspora等菌种也存在广泛的地域分布,如巴西森林南洋杉中就分离得到了多种Acaulospora菌种,且都为优势属。而在不同生态环境中,不同类型的AM在菌种优势性方面也存在一定的差异,究其原因主要是不同生态系统下影响丛枝菌根真菌物种多样性的因子不同。
2.1 植物物种多样性的影响
王宇涛等在丛枝菌根真菌最新分类系统与物种多样性研究概况的研究中发现,寄主植物的多样性是影响丛枝菌根真菌物种多样性的重要因子。
如热带雨林圭亚那中的植物种类繁多,其中木本植物就高达100多种,而通过研究发现,大部分的木本植物中都有AMF菌种,由此可以看出,AMF物种的多样性在很大程度上与该生态系统中的植物物种多样性有关。此外,对其I TS及 18S rDNA序列的研究也再次验证了这一结果,因而AMF物种多样性与寄主植物的物种多样性二者之间是相辅相成的关系[1]。
2.2 草原生态系统的影响
在草原生态系统中,影响其AMF物种多样的因子有很多,其中有过度放牧、风蚀及干旱等,蒋胜竞等在丛枝菌根真菌物种多样性及其群落构建机制研究进展的研究中发现,草原生态系统中影响AMF物种多样性的主要因子是过度放牧,由于过度放牧会导致草原荒漠化进程的加快,同时影响植物上部生物的生长,从而极大地降低了AMF的物种多样性。同时,在对内蒙古草原的研究中发现,不同程度的放牧区域及非放牧区域,其AMF群落Sorenson相似系数呈逐渐上升的趋势,因而极大地降低了AMF的物种多样性。因此退耕还草和适度放牧对于提升草原生态系统的AMF物种多样性有着积极意义[2]。
2.3 受污染生态系统的影响
杨高文等在丛枝菌根真菌与个体植物的关系及其对群落生产力和物种多样性影响的研究中发现,在受到严重污染的生态系统中,其AMF的物种多样性也会发生一定程度的降低。虽然AMF具有一定的抗污染能力,可以对一定量的有毒物质进行分解净化生态系统,然而随着有毒物质的增加,会对AMF的生长及产孢等产生极大的抑制作用,从而降低其物种多样性。对于高浓度酚酸酯类物质,会极大地减少AMF侵染力,从而降低其物种多样性。对于重金属污染物,则会通过抑制AMF菌丝的生长,从而达到降低其孢子数及物种多样性的目的[3]。
参考文献
[1] 王宇涛,辛国荣,李韶山.丛枝菌根真菌最新分类系统与物种多样性研究概况.生态学报,2013,(3):834~843
[2] 蒋胜竞,刘永俊,石国玺,等.丛枝菌根真菌物种多样性及其群落构建机制研究进展.生命科学,2014,26(2):169~180
[3] 杨高文,刘楠,杨鑫,等.丛枝菌根真菌与个体植物的关系及其对群落生产力和物种多样性的影响.草业学报,2015,(6):188~203