圖1 氮沉降對AM真菌群落的影響機(jī)制
20 世紀(jì)中期以來，由于化石燃料的大量開采使用和人工合成氮肥的生產(chǎn)和施用，導(dǎo)致大量活性氮輸入生態(tài)系統(tǒng)中，目前已突破地球所能承受的氮循環(huán)閾值。我國是全球氮沉降最集中的國家之一，過量的氮沉降會造成一系列嚴(yán)重的危害，如土壤酸化和退化、水體富營養(yǎng)化、空氣質(zhì)量惡化、全球氣候變化加劇、動植物多樣性喪失、生產(chǎn)力下降和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)失調(diào)等。
叢枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌廣泛分布于全球陸地生態(tài)系統(tǒng)，與大約70%–80%的陸地植物形成共生關(guān)系。在叢枝菌根共生體系中，叢枝菌根真菌幫助植物從土壤中吸收水分和氮磷等養(yǎng)分，作為回報，植物為叢枝菌根真菌提供光合產(chǎn)物，維持其生長和繁殖。據(jù)估計，AM 真菌和植物間的資源交換涉及高達(dá) 30%的光合產(chǎn)物和 80% 的氮磷養(yǎng)分。
叢枝菌根真菌在生態(tài)系統(tǒng)碳、氮、磷循環(huán)土壤結(jié)構(gòu)形成與維持、植物對病蟲害和外界不良環(huán)境脅迫的抗性、植物同種和異種個體間的互作和共存、植物多樣性維持、生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力和穩(wěn)定性等方面具有重要作用。探究AM真菌對氮沉降的響應(yīng)對認(rèn)識和把握菌根真菌緩解氮沉降的負(fù)面后果，維持生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義。
本文綜述了AM真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)、物種多樣性和群落組成等對氮沉降的響應(yīng)機(jī)制。前人研究表明氮沉降通常降低AM真菌的根系定殖率，減少根外菌絲密度和土壤孢子密度，改變菌絲生長的時間動態(tài);降低AM真菌多樣性，改變AM真菌群落組成。氮沉降主要通過緩解植物氮限制、降低植物對菌根的依賴性、減少植物對菌根的碳分配、改變根系和土壤中菌根生物量比率、在植物根內(nèi)維持穩(wěn)定的菌根真菌組成作為應(yīng)對未來擾動的“保險”、改變土壤資源有效性及土壤酸度等直接和間接途徑影響AM真菌結(jié)構(gòu)和功能。
目前，國內(nèi)外關(guān)于AM真菌對氮沉降的響應(yīng)已開展了一些研究，尤其是在AM真菌形態(tài)結(jié)構(gòu)、生物多樣性和群落組成方面取得創(chuàng)新性認(rèn)識。然而，相對于植物和細(xì)菌，關(guān)于AM真菌對氮沉降響應(yīng)的認(rèn)識還存在差距。叢枝菌根作為最成功的共生體系之一，不但涉及AM真菌和宿主植物，還包含其他土壤生物如細(xì)菌(解磷、內(nèi)共生)、其他真菌(腐生、病原)、線蟲和原生生物(捕食者)、病毒等。不同的生物互作涉及到信號協(xié)調(diào)和資源分配等復(fù)雜過程。本篇文章建議在未來研究中整合多組學(xué)手段、開展學(xué)科交叉，聚焦復(fù)雜的生物互作體系對氮沉降的響應(yīng)機(jī)制，以及AM真菌對氮沉降響應(yīng)的生態(tài)后果。
參考信息：
為充分展示我國科研工作者在菌根學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展及成果，加強(qiáng)各學(xué)科科研工作者及支持菌根事業(yè)的各行業(yè)間的交流與合作，提高科研人員叢枝菌根真菌的分類鑒定水平，促進(jìn)我國菌根事業(yè)的全面發(fā)展，探討新時期菌根研究未來的發(fā)展戰(zhàn)略。擬于2023 年 9 月 22-27 日在江西省南昌市召開第十五屆全國菌根學(xué)術(shù)研討會暨第二屆中國菌根學(xué)青年學(xué)術(shù)論壇——叢枝菌根真菌分類鑒定培訓(xùn)班會議。
本次會議由中國菌物學(xué)會菌根及內(nèi)生真菌專業(yè)委員會主辦，由江西農(nóng)業(yè)大學(xué)、江西省森林培育重點實驗室、江西省鄱陽湖流域農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)重點實驗室、國家林業(yè)和草原局鄱陽湖流域森林生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)重點實驗室、易菇網(wǎng)承辦。
擬參會的代表請用微信掃描識別以下二維碼，點擊在線報名并使用微信支付注冊費用即可注冊成功。
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會議通知|第十五屆全國菌根學(xué)術(shù)研討會暨第二屆中國菌根學(xué)青年學(xué)術(shù)論壇——叢枝菌根真菌分類鑒定培訓(xùn)班
參考文獻(xiàn)|史加勉，王聰，鄭勇，高程，2023. 叢枝菌根真菌形態(tài)結(jié)構(gòu)、物種多樣性和群落組成對氮沉降響應(yīng)研究進(jìn)展. 菌物學(xué)報，42(1): 118-129
