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摘要丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae，AM)是球囊菌门(Glomeromycota)真菌与植物根系形成的互惠共生体。其中，植物为AM真菌生长提供所需的光合产物，而AM真菌帮助植物从土壤中吸收氮(N)、磷(P)等矿物营养和水分，促进植物生长，并提高植物抵抗不良环境压力的能力。全球气候变化和人类活动干扰已严重影响到自然生态系统的生物多样性、生产力、群落结构以及生态功能，而AM真菌作为连接地上和地下生物群落的关键桥梁，必然会受到环境变化的影响。因此，本文依托中国科学院西北高原生物研究所海北高寒草甸生态系统野外定位研究站建立的“高寒草甸生态系统对实验增温和放牧干扰的响应与反馈作用”和“山体垂直带监测及双向移栽”实验平台，通过形态学和生理生化方法，分析AM真菌侵染率、根外菌丝密度、孢子密度和球囊霉素相关土壤蛋白含量;通过分子生物学方法，分析AM真菌多样性和群落组成;通过温室控制实验，分析N添加对AM真菌侵染率、植物的生物量和N、P含量的影响。通过以上研究，揭示AM真菌对增温、放牧和N添加的响应和调控机制。主要取得以下研究结果：<br>　　⑴通过对实验增温和放牧处理的分析结果表明，增温、放牧以及二者的交互作用对AM真菌侵染率、根外菌丝密度、孢子密度和球囊霉素相关土壤蛋白含量无显著影响。运用克隆文库序列分析方法，从土壤和根系中共得到了64个AM真菌的可操作分类单元(operational taxonomic units, OTUs)，其中54个OTUs来源于土壤，34个OTUs来源于根系，23个OTUs为土壤和根系所共有，表明土壤中AM真菌的物种丰度远高于根系。有些AM真菌OTUs在土壤和根系间的分布存在着显著差异，并对增温和放牧的响应策略不同。增温和放牧对土壤AM真菌物种丰度无显著影响，但是在放牧条件下，增温显著提高了根系AM真菌物种丰度。非度量多维尺度(NMDS)分析表明土壤和根系之间AM真菌群落组成显著不同;其中，根系中AM真菌群落组成显著地受放牧影响，而土壤中AM真菌群落组成显著地受增温和植物物种丰度的影响。综上，研究结果表明土壤和根系之间AM真菌群落结构对增温和放牧的响应策略不同。通过对植被沿山体垂直带(海拔3200m、3400 m、3600m和3800 m)进行双向移栽处理的分析结果表明，原始海拔和移栽显著影响AM真菌侵染率和根外菌丝密度。AM真菌孢子密度显著地受原始海拔影响，并且在低海拔(3200m、3400 m)显著高于高海拔(3600 m、3800 m)。通过18S基因454高通量测序分析，从土壤样品中共得到82个AM真菌OTUs。原始海拔和移栽对AM真菌总OTU丰度无显著影响，但是原始海拔显著影响了巨孢囊霉科(Gigasporaceae)和无梗囊霉科(Acaulosporaceae)的OTU丰度，即Acaulosporaceae的OTU丰度随海拔升高而增加，而Gigasporaceae的OTU丰度却随海拔升高而降低;球囊霉科(Glomeraceae)的OTU丰度在各海拔之间无显著差异。NMDS结果表明，AM真菌群落组成显著地受原始海拔影响，而移栽对其无影响。方差分解结果表明原始海拔对AM真菌群落组成的影响主要是源自植物、土壤以及二者的交互作用。<br>　　⑵在温室盆栽控制条件下，对垂穗披碱草(Elymus nutans)进行施N和接种AM真菌处理的分析结果表明，N添加对AM真菌侵染率无显著影响，但是不同的AM真菌种类在垂穗披碱草根系的侵染率存在显著差异。无论是否施N，接种AM真菌Diversispora eburnea都显著提高了垂穗披碱草的地上生物量、地下生物量和总生物量，但是接种AM真菌Paraglomus occultum和Claroideoglomusetunicatum对垂穗披碱草的生物量无显著影响。在不施N条件下，接种AM真菌对垂穗披碱草的总N和总P含量无显著影响;但是在施N条件下，接种AM真菌D.eburnea显著提高了垂穗披碱草的总N和总P含量。研究结果表明，AM真菌在促进植物N、P元素吸收和植物生长等方面存在功能多样性。