【摘 要】
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大气CO2浓度持续升高已成为全球变化的重要议题。与此同时,土壤重金属污染亦是目前存在的一个广泛而重要的环境问题。丛枝菌根真菌（AMF）能与陆生植物形成互利共生体,在增强宿主植物抵抗逆境胁迫方面发挥重要作用。鉴于大气CO2浓度升高与土壤重金属污染并存给生态环境带来的各类问题,探讨AMF群落对大气CO2浓度升高与土壤重金属污染耦合的响应以及耦合条件下AMF对宿主植物抗性的调节具有重要意义,但目前该方面
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（31870582）:AMF对大气CO2升高与土壤Cd污染耦合的响应及对树木幼苗调节机制；
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大气CO2浓度持续升高已成为全球变化的重要议题。与此同时,土壤重金属污染亦是目前存在的一个广泛而重要的环境问题。丛枝菌根真菌（AMF）能与陆生植物形成互利共生体,在增强宿主植物抵抗逆境胁迫方面发挥重要作用。鉴于大气CO2浓度升高与土壤重金属污染并存给生态环境带来的各类问题,探讨AMF群落对大气CO2浓度升高与土壤重金属污染耦合的响应以及耦合条件下AMF对宿主植物抗性的调节具有重要意义,但目前该方面的研究还甚少。因此,本研究以刺槐（Robinia pseudoacacia L.）幼苗为试材,采用具有CO2浓度和湿度自动控制系统的植物培养箱结合盆栽法,分析了大气CO2浓度升高（～750 ppm）与土壤Cd污染耦合下刺槐幼苗根际土壤和根系AMF群落特征及AMF群落对幼苗叶片抗氧化酶活性的影响,并通过在无菌条件下接种根际AMF群落优势属探讨AMF对幼苗叶片抗氧化酶活性的调节机理,主要研究结果如下:（1）大气CO2浓度升高下刺槐幼苗根际土壤p H值和DTPA-Cd含量增加（p＜0.05）,幼苗根系Cd含量降低（p＜0.05）但Cd积累量增加（p＜0.05）,且根际土壤总Cd和根系Cd含量随时间降低（p＜0.05）而根系Cd积累量随时间增加（p＜0.05）;大气CO2浓度升高增加（p＜0.05）了Cd处理下根系生物量和根系C/N比而降低（p＜0.05）了根系N含量,且根系S含量在90天时降低（p＜0.05）。（2）耦合处理下,幼苗根际土壤AMF基因丰度较单一Cd处理增加（p＜0.05）,群落丰富度和多样性在45和135天时增加（p＜0.05）而90天时降低（p＜0.05）;大气CO2浓度升高降低（p＜0.05）了Cd污染下幼苗根系AMF基因丰度和群落多样性,提高了群落优势属球囊霉属（Glomus）相对丰度;根系AMF群落丰富度和多样性低于根际土壤。（3）土壤C和p H值及根系生物量、N和C/N比对大气CO2浓度升高的响应影响（p＜0.01）根际土壤AMF群落特征,土壤DTPA-Cd和根系C、N、Cd含量及Cd积累量对大气CO2浓度升高的响应特征影响（p＜0.05）根系AMF群落组成;球囊霉属（Glomus）在根际土壤和根系AMF群落中相对丰度最高,且根际土壤和根系中的AMF群落结构存在明显差异。（4）与单一Cd处理相比,耦合处理下叶片过氧化物酶（POD）活性降低（p＜0.05）,过氧化氢酶（CAT）活性增加（p＜0.05）,超氧化物歧化酶（SOD）活性在90和135天时增加（p＜0.05）;根系AMF群落影响（p＜0.05）叶片抗氧化酶活性,AMF基因丰度和原囊霉属（Archaeospora）相对丰度影响（p＜0.05）SOD活性;而根系AMF基因丰度、OTUs和双型囊霉属（Ambispora）相对丰度是影响叶片抗氧化酶活性的显著因子。（5）接种根系和根际土壤优势属摩西球囊霉（Glomus mosseae）试验表明:大气CO2浓度升高降低（p＜0.05）了Cd污染下幼苗根系摩西球囊霉侵染率;耦合处理下根系摩西球囊霉侵染降低（p＜0.05）了根际土壤DTPA-Cd及叶片Cd含量,但根系Cd积累增加（p＜0.05）。与单一Cd和Cd+G.（摩西球囊霉）处理相比,耦合处理下根系摩西球囊霉侵染降低（p＜0.05）了叶片丙二醛含量及POD和CAT活性,而SOD活性较单一Cd处理增加（p＜0.05）;耦合处理下根系摩西球囊霉侵染可降低（p＜0.05）CAT基因相对表达而增加（p＜0.05）POD基因相对表达,而Cu/Zn-SOD基因相对表达较Cd+G.处理增加（p＜0.05）但较单一Cd处理降低（p＜0.05）。叶片Cd、土壤DTPA-Cd、根系摩西球囊霉侵染率及根系C含量是叶片抗氧化酶变化的显著因子。
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