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丛枝菌根真菌(AMF)对芦苇生长和温室气体排放的影响

摘要丛枝菌根真菌(AMF)能侵染宿主植物并与植物形成共生关系,并能改善植物获取养分和水分的能力从而促进植物生长。AMF能利用植物根际碳源并影响土壤微生物群落和活性,但是否能影响植物-土壤系统温室气体排放还缺少相关研究。为了探讨AMF对典型湿地植物芦苇生长和温室气体排放的影响,本研究采用温室控制实验,通过设置两种AMF水平(接种AMF和不接种AMF),三种干湿交替频率(对照、低频率和高频率)以及两种养分水平(养分添加和无养分添加),探讨AMF、干湿交替频率和土壤养分对芦苇生长及温室气体排放的影响;通过设置两种AMF水平(接种AMF和不接种AMF)以及两种生物炭水平(添加和不添加),探讨AMF和生物炭对芦苇生长及温室气体排放的影响。结果表明:1.温室实验中芦苇的AMF侵染率在30%~54%之间;2.在低频率干湿交替下,接种AMF显著提高了芦苇地上生物量、叶生物量、叶面积和净光合速率。高频率干湿交替处理下,AMF对芦苇生长没有显著影响;3.AMF和干湿交替频率对芦苇-土壤系统内温室气体排放和CO2当量没有显著的主效应,但养分添加显著增加了CO2当量,且AMF、干湿交替频率和养分的交互作用对芦苇-土壤系统内温室气体累积排放有显著影响;4.AMF和生物炭均显著提高了芦苇的总生物量,根生物量和根冠比,且两者交互作用对芦苇总生物量、根生物量、根冠比、叶绿素和叶氮含量具有显著影响;5.生物炭添加对芦苇-土壤系统温室气体累积排放和CO2当量没有显著影响,AMF与生物炭的交互作用也没有提高芦苇-土壤系统内CO2当量。因此,AMF有助于芦苇适应低频率干湿交替环境,且在此条件下没有显著影响芦苇-土壤系统内温室气体的排放。AMF和生物炭均可显著促进芦苇生长,但AMF和生物炭的交互作用对CO2当量没有显著影响。

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