丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)是植物根系与AM真菌形成的共生体,这种共生体主要依靠植物光合碳源供给并通过其根外菌丝摄取土壤养分元素,有效促进植物生长并影响植物–土壤生态过程。喀斯特地貌极具空间异质性,其非均质的浅薄土壤与裸露岩石交错分布,严重限制植物的生长及养分的摄取。已有研究表明,土壤异质性斑块及颗粒大小等非资源性因子是影响植物个体乃至种群生长及分布的重要因素。然而在高度异质的喀斯特生境中适生植物是如何生存?广泛分布于异质生境中的AM真菌又是否能够有效调节异质斑块土壤并影响植物的生存及养分摄取尚不明确?因此本研究选择喀斯特适生草本植物鬼针草作为研究对象,接种构建空间异质性和土壤基质微生态系,通过AM真菌处理(接种M+;未接种M-)和土壤空间异质性处理(均质性斑块HO;异质性小斑块SP;异质性大斑块LP),以及土壤基质异质性处理(均质斑块土壤基质HO;小斑块土壤基质SS;小斑块石土混合基质SL;大斑块土壤基质LS;大斑块石土混合基质LL),并种植喀斯特适生植物鬼针草(Bidens pilosa)。植物生长3个月后测定苗高、地径、生物量生长指标及植物养分和土壤理化性质指标,从AM调控空间异质性和基质异质性角度分析植物生长及养分利用特征,主要结果如下:(1)AM真菌处理显著提高鬼针草种群侵染率、苗高、地径、根系表型性状及生产量。不同斑块异质性处理的种群生长性状差异显著,M+处理下,种群侵染率和地径在SP处理中显著高于HO处理;种群苗高在LP处理中显著高于HO处理;种群根长度、根尖数和分叉数在HO处理中均显著高于SP、LP处理;种群总生产量及叶生产量在SP处理中显著高于HO处理;M-处理下,种群各生长指标在不同斑块异性处理中无显著差异。(2)AM真菌处理显著提高鬼针草种群氮、磷、钾摄取量。不同斑块异质性处理的种群养分摄取差异显著,M+处理下,种群总氮摄取量,在HO、SP、LP各异质性处理间互为显著差异,SP处理为最大值,叶氮摄取量表现为SP显著高于HO、LP处理;植物种群总磷及叶磷摄取量,在SP处理中显著高于HO、LP处理,且HO与LP处理间无显著差异;植物种群总钾及叶钾摄取量,在SP处理中均高于HO、LP处理,仅SP与LP间具显著差异。M-处理下,种群养分摄取在不同斑块异性处理中无显著差异。(3)AM真菌处理降低了土壤氮和钾的含量,显著提高SP和LP处理的土壤速效磷含量。不同斑块异质性处理的土壤养分差异显著,M+处理下,土壤全氮含量,在HO、SP、LP处理间均无显著差异;土壤全磷含量,在LP处理中显著高于HO处理;土壤全钾含量在LP处理中显著高于SP处理。M-处理下,土壤全氮和碱解氮含量,均为SP和LP处理高于HO处理;土壤全钾含量为LP处理显著高于HO处理。(4)AM真菌处理显著提高鬼针草植株根系侵染率、苗高、地径、根系性状及生物量。不同基质异质性处理的植株生长性状差异显著,M+处理下,植株侵染率和土壤菌丝密度在SL处理中均显著高于HO、SS、LS处理;植株苗高、地径在SL和LL处理中显著高于SS、LS处理;根长度、根尖数在HO处理中均显著高于SS、LS、SL、LS各处理;植株总生物量及叶生物量,在SL和LL处理中显著高于HO、SS和LS处理,且HO处理也显著高于SS和LS处理。M-处理下,植株各生长指标在不同土壤基质异性处理中无显著差异。(5)AM真菌处理显著提高鬼针草植株氮、磷、钾摄取量。不同基质异质性处理的植株生长性状差异显著,M+处理下,植株总氮及茎、叶氮摄取量,在HO、SS、LS、SL各处理间互为显著差异,其中SL处理为最大值,LS处理为最小值,且HO显著高于SS、LS处理;植株总磷、总钾及叶磷、叶钾摄取量,均表现为SL和LL处理显著高于HO、SS、LS处理,且HO处理也显著高于SS和LS处理,SL处理为最大值。M-处理下,植株养分摄取在不同土壤基质异性处理中无显著差异。总体而言:AM真菌促进植物种群及植株个体的生长,均显著提高了植物生长指标及氮、磷、钾等营养元素的摄取,有效调节了养分在植物中的分配比例,降低土壤氮、钾含量,提高土壤速效磷含量。接种AM真菌处理下,土壤异质性对植物生长产生显著影响,主要表现为各异质性处理间的显著差异性,植物种群水平而言,异质性小斑块通过AM真菌作用有效调控植物生长和N、P、K养分积累;植株水平而言,异质性基质通过AM真菌的作用均提高了植株的生物量及养分积累,其中小斑块下的异质性基质更能促进植株N、P、K的养分积累。未接种AM真菌处理下,土壤异质性处理则对植物种群及植株个体的各指标基本无显著影响。