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丛枝菌根(arbuscularmycorrhizae,AM)真菌是土壤微生物区系的重要成员,分布十分广泛。茶树(Camelliasinensis(L.)O.kuntze)是崂山茶区重要的经济树种。AM真菌与茶树根系建立互惠共生体后在土壤中形成庞大的菌丝网络,这对于它们间的物质交换、能量流动、信息传递、保持土壤微生物区系平衡与稳定、增加生物多样性、稳定生态系统具有不可替代的巨大作用。近年来,关于茶树根围AM真菌资源调查以及多样性的研究越来越受到重视,尤其是AM真菌多样性的影响因素倍受关注。茶园AM真菌的种类十分丰富,与其他植物物种相比,茶树根围AM真菌多样性研究很少,对其群落结构、组成与分布缺乏了解。另一方面,茶树起源于我国,开展茶树AM真菌研究具备得天独厚的条件,同时具有必要性。调查不同茶园土壤中AM真菌多样性与资源分布状况,对于今后进一步收集、筛选和保存AM真菌、研发茶树专用AM菌剂具有实际意义。具有野生茶树生长的崂山位于胶东半岛西南端,其人工茶树种植园是中国北方最具代表性的茶区,面积已达866.7hm2。该区茶树栽培历史已有半个多世纪,其独特的栽培生产模式与生境条件对茶树根围AM真菌种属构成和分布可能具有重要影响。本研究旨在调查崂山茶区土壤中AM真菌种质资源、分布特征、生物多样性状况以及影响因素,以期为北方茶区土壤中AM真菌种质资源开发及应用提供依据。
本试验于2007年9月从崂山茶区12个具有代表性的茶园中采集茶树根围土样,分离AM真菌,测定该真菌物种丰度、频度、孢子密度、相对多度、重要值、多样性指数,分析了树龄、海拔、土壤因子等多样性的影响因素。主要结果如下:
1.通过对崂山地区茶树根围AM真菌资源的调查发现茶树AM真菌3属22种,包括无梗囊霉属(Acaulospra)13种,分别为:光壁无梗囊霉(A.laevis),华彩无梗囊霉(A.Splendida),蜜色无梗囊霉(A.mellea),凹坑无梗囊霉(A.excavata),附柄无梗囊霉(A.appendicola),尼氏无梗囊霉(A.nicolsonii),波状无梗囊霉(A.undulata),双网无梗囊霉(A.bireticulata),大型无梗囊霉(A.colossica),皱壁无梗囊霉(A.rugosa),细齿无梗囊霉(A.denticulate),格氏无梗囊霉(A.gerdemannii),莫氏无梗囊霉(A.morrowae)。球囊霉属(Glomus)8种,分别为:长孢球囊霉(G.dolichosporum),总序球囊霉(G.botryoides),隐球囊霉(G.occultum),树状球囊霉(G.arborense),沙荒球囊霉(G.deserticola),明球囊霉(G.clarum),幼套球囊霉(G.etunicatum),地球裘霉(G.geosporum)。巨孢囊霉属(Gigaspora)1种,为具瘤巨孢囊霉(Gi.atuberculata)。其中无梗囊霉属和球囊霉属出现的频度较高。
2.青岛崂山茶区茶树根围AM真菌具有丰富的多样性,分离到的22种AM真菌中,各样点无梗囊霉属(Acaulospora)相对多度最高,其次是球囊霉属(Glomus)。晓望村茶园AM真菌孢子密度最高,高家村茶园的最低;常家村茶园的种丰度最高;常家村茶园和万来客茶园的Shannon-Wiener指数显著高于其他茶园。光壁无梗裘霉(A.laevis)是北崂茶厂、万里江茶园、樱山春茶园、万里江有机茶园、常家村茶园和桑园村茶园的优势种;波状无梗囊霉(A.undulata)为高家村茶园和万来客茶园的优势种;隐球囊霉(Goccultum)为樱山春茶园、晓望村茶园和万来客茶园的优势种。
3.分析了树龄、海拔、土壤因子等因素对崂山茶区AM真菌生物多样性的影响,初步结果表明树龄、土壤碱解氮、有机质和速效磷含量是崂山荼区茶树根围AM真菌孢子密度的主要影响因素,而AM真菌丰度的主要影响因素是树龄、有机质和速效磷含量。
作者发现崂山茶区不同茶园中AM真菌的种类不同,其优势种存在差异,认为这是该区各个茶园不同生态条件、栽培措施、土壤条件以及地理位置等造成的。其具体因素造成影响的分子机制尚需进一步研究。