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揭示蚯蚓真菌互作如何影响植物氮吸收

揭示蚯蚓真菌互作如何影响植物氮吸收

本报讯(记者朱汉斌 通讯员周飞)记者从中科院华南植物园获悉,该园生态及环境科学中心在蚯蚓和菌根真菌的交互影响植物氮吸收机制研究方面取得新进展。相关成果日前发表于《土壤生物学与生物化学》杂志。

研究人员假设蚯蚓、植物和丛枝菌根真菌(AMF)对氮的供应和吸收在不同的氮形态上(铵态氮和硝态氮)有显著差异,从而影响蚯蚓和AMF对植物氮吸收的互作。研究的对象是外来种蚯蚓——南美岸蚓和林下蕨类植物芒萁。其中,南美岸蚓是中国南亚热带和热带人工林中的支配种,芒萁也是人工林林下的支配种。

研究人员通过构建3个独立但彼此关联的实验验证该假设:室内稳定同位素15N标记芒萁根段实验、野外15N标记芒萁实验,以及室内15N标记微宇宙控制实验。室内芒萁根段标记和野外标记实验发现,芒萁无论在生理水平上还是野外土壤环境下皆倾向于吸收铵态氮;室内的微宇宙控制实验发现,接种南美岸蚓提高了土壤铵态氮的浓度,但未影响硝态氮的浓度;接种AMF降低了土壤铵态氮浓度,但对硝态氮无显著影响。

研究表明,AMF帮助芒萁吸收了蚯蚓促进的铵态氮;由于蚯蚓促进的铵态氮以“热点”的形式分布于土壤,无AMF协助时芒萁根系不能有效接触到蚯蚓促进的铵态氮“热点”,而无蚯蚓时土壤中较低浓度的铵态氮限制了AMF向其宿主植物输送氮。

《中国科学报》 (2018-01-09 第4版 综合)

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