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地处中高纬度的温带草原是对气候变化最为敏感的脆弱生态系统之一,也是受人类活动影响系统功能退化最为严重的区域之一,特别是欧亚温带草原东缘,在气候变化和人类活动双重影响下,已经产生了一系列的重大生态问题,并正在加剧。迄今为止,在区域尺度上对温带草原生态系统结构和功能的探究大多集中在地上植被,而丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungal,简称AM真菌)作为与植物关系最密切的地下微生物关注较少。AM真菌是地上植物与地下土壤联系的重要介质,其群落结构的改变不仅会影响地上植被的组成,也会影响地下土壤的理化性质及养分动态循环,进而影响整个生态系统的稳定性和生产力。因此,研究AM真菌在欧亚温带草原的多样性及变化,揭示以AM真菌为代表的土壤微生物在植被-土壤相互关系中的作用,对探索气候变化条件下温带草原生态系统的变化和驱动因素,具有深远的科学价值和现实意义。本研究以欧亚温带草原东缘生态样带(国内段)为依托,沿从北至南的温度梯度选择3块样地,以我国温带典型草原主要建群种和优势种植物—大针茅(Stipa grandis)、糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)、羊草(Leymus chinensis)作为研究对象,共采集45个根系样品。采用“台盼蓝(曲利苯蓝)染色法”制片观察统计羊草植株根系中AM真菌的侵染率以反映AM真菌在植株根系内的状况。利用分子分析方法,通过提取根内AM真菌的DNA,巢式PCR (NS1-NS4和AML1-AML2为引物)扩增反应、电泳检测PCR产物、建立克隆文库及测序等一系列步骤,分析温带草原生态系统AM真菌的分子多样性和群落组成。主要结果如下:(1)在97%的相似水平上,应用Mothur软件对本研究得到的683条AM真菌DNA序列进行分子种划分,并用Mega6.06构建AM真菌18S-rRNA基因序列的系统发育树,结果表明:从45个样品的683条序列中共鉴定出24个分子种,分布于球囊霉门的4科5属,包括Glomus, Paraglomus, Rhizophagus, Redeckera和Claroideoglomus五个属。其中Glomous有20种,为优势属;Rhizophagus有1种,Claroideoglomus有1种,Paraglomus有1种,Redeckera有1种,均为稀有属。(2)双因素方差分析结果表明,在正蓝旗(ZQ),锡林浩特(XL),阿巴嘎旗(AQ)三个采样点中,宿主植物种类、温度和两者的交互作用对AM真菌的分子种丰富度、香农威纳指数和辛普森指数均没有显著性影响(P>0.05)。(3)采用ANOSIM, MRPP和ADONIS三种不同的分析方法检验采样点间AM真菌的群落组成的差异性,结果表明,采样点(温度)对AM真菌的群落组成有显著影响。这为我们进一步研究温度对根系AM真菌的群落组成变化规律提供了理论基础。采用ANOSIM分析方法检验同一采样点不同植物之间AM真菌群落组成的差异性和不同采样点同种植物间的AM真菌群落组成的差异性,结果显示,仅在XL样地内,羊草和糙隐子草的AM真菌群落组成有显著性的差异,仅糙隐子草在XL和ZQ样地内的AM真菌群落组成存在显著差异,其它同一采样点不同植物之间AM真菌群落组成和不同采样点同种植物间的AM真菌群落组成均无显著差异。(4)在200×显微镜下采用十字交叉法进行羊草根系侵染率测定,结果表明,ZQ样地和XL样地羊草根系AM真菌侵染率显著高于AQ样地羊草根系的侵染率(P>0.05)。ZQ样地和XL样地羊草根系AM真菌侵染率之间没有显著差异(P<0.05)。