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丛枝菌根(ArbuscularMycorrhizae:AM)能够与绝大多数陆生植物形成共生体,在十壤中广泛分布,是自然生态系统中的重要组成部分。丛枝菌根不仅能够改善根际十壤质量、增加植物对盐碱、干旱以及重金属的耐受性,促进植物生长,而且AM能够通过促进植物对于矿质元素的吸收,促进植物生长。AM真菌在生态系统重建、维持生态平衡以及农林生产中具有重要作用和广泛的应用。我国三峡库区消落带每年周期性经历3～6个月的水淹,水土流失严重,植被覆盖率降低,导致消落带生态稳定性低,生态修复困难。桑(Morus alba L.)具有很强的生态适应能力和生态恢复的潜力,同时具有较高的经济价值。丛枝菌根真菌定植桑树可以改善十壤根际质量,促进桑苗对矿质元素和水分的吸收,提高桑苗抵抗逆境胁迫的能力,促进桑苗在逆境中的生长。桑树作为典型的菌根植物,生命力顽强,其休眠和生长发育节律与库区水体涨落规律反向偶联,因此,菌根桑对库区脆弱生态系统的恢复与平衡将产生重要的的积极作用。为探索菌根桑在库区消落带地区的生态修复能力,本文首先对三峡库区云阳消落带菌根桑和非菌根桑树的存活率和生长发育情况进行了调查,分析了消落带接种与不接种桑苗的营养生长状况、存活率,探索了丛枝菌根真菌对于幼苗早期存活率的影响。对消落带菌根桑的生态适应性和生理生化恢复机理以及库区土壤中Cd、As、Pb、Cu、Mn、Zn六种重金属在桑树中的富集和转移情况进行了研究,采用盆栽试验研究镉对菌根桑的生长效应及菌根桑对镉的吸收分布规律。本文的主要研究结果如下:1菌根桑在库区消落带地区的生态适应性研究将接种与不接种桑树移栽到三峡库区 171.5m处,水淹后接种桑树存活率显著高于对照,一年生桑苗接种与对照存活率分别为75.0%和34.0%,其中接种桑苗侵染率为40.14%,对照桑苗侵染率为14.92%,两年后,存活率达到100%,表明丛枝菌根真菌能够提高桑幼苗早期存活率,并能在一定强度和时间的水淹胁迫下能够存活;对库区消落带十壤肥力进行了分析,相较于普通的菜园土壤,库区土壤氮磷和有机质的含量比较低,土壤较为贫瘠,但不缺K:采集消落带接种和不接种AMF的桑树根、茎、叶和根际土壤进行重金属含量分析,发现接种AMF的根系糖含量较高,使植株具有更强的发芽能力;水淹后菌根桑苗的光合色素(叶绿素a,叶绿素a+b,类胡萝卜素)含量、脯氨酸、可溶性糖含量、叶片保护酶系统(SOD、CAT)活力均显著高于对照桑苗,表明接种AM真菌显著促进了桑苗的生长,加快了水淹过后桑树的恢复生长。2 土壤中重金属在桑树中的富集和转移分别测量库区消落带土壤、菌根桑和对照桑苗根茎叶中重金属Cd、As、Pb、Cu、Mn、Zn的含量,探索丛枝菌根对于重金属在桑树中富集转移的影响。研究表明云阳消落带As、Cd、Pb、Cu和Zn的单因子污染指数0.002、97.916、0.157、0.015和0.008,可见云阳消落带存在严重的Cd污染,当地多种重金属总的内梅罗综合污染指数为49.931,属于污染严重区域。分析不同重金属在菌根桑和对照桑树中的富集与转移结果表明:消落带桑树的根茎叶都存在不同程度的重金属污染,As、Cd、Cu、Mn主要在根部富集,接种AMF促进桑树根部对于As、Cd、Cu的富集能力,显著降低其向叶片迁移:Cd主要在根部积累,茎、叶中的Cd含量非常低,可以忽略不计;Pb主要是大气污染所致,因此主要在叶片中富集,不受AMF接种的影响;Zn、Mn、Cu在根茎叶中都有一定的含量。3菌根桑抗重金属镉机理研究选择生长趋势一致的桑苗,对桑苗进行四种处理。研究在镉胁迫条件下,丛枝菌根对于桑树生长以及吸收矿质元素的影响。结果表明:Cd对桑树的生长会产生抑制作用,接种丛枝菌根促进了桑苗对于N、K元素的吸收,Cd处理对植物根系吸收氮元素产生了一定的抑制作用,但是促进了桑苗根系对于Ca、Mg元素的吸收,丛枝菌根减少了根系对于Ca的吸收,丛枝菌根可能通过固持等作用和Cd发生反应,缓解了 Cd对于桑苗根部的伤害。4接种AMF桑苗对镉富集及迁移的影响采用分室培养法,用30μm尼龙网将菌丝室与菌根室隔开,设0、5、20、40mg/kg4个不同浓度的镉处理菌丝生长室,每盆种植3株桑苗,各处理3个重复,研究丛枝菌根真菌(Gigaspora rosea Nicol&Schenck)对桑苗根系吸收镉及镉在桑苗中分布规律的影响。结果表明,镉浓度对菌丝生长会产生影响,浓度越高,菌丝生物量越低,间接对植物吸收N、K、Ca、Mg产生影响。桑苗根系通过菌丝吸收菌根室里的Cd,AMF对Cd产生了一定的应激反应,在低浓度镉处理下,Cd刺激了菌丝的生长,真菌菌丝生长显著增加,但随着Cd浓度的增加,真菌对Cd刺激产生的增生作用逐渐降低。低浓度的Cd浓度对于植物生长有一定的促进作用,随着Cd浓度增高,植物生长受到影响,出现叶片发黄、萎蔫症状;Cd主要滞留在桑苗根部,Cd浓度为5mg/kg时,Cd在桑苗中的迁移率最高,达到8.81%;Cd处理降低了菌根桑根部对于N、K、Mg的吸收,增加了菌根桑苗地上部分Ca含量,降低了地上部分Mg和K含量。