施氮对森林生态系统AM真菌群落组成及多样性的影响

丛枝菌根(AM)真菌能够和绝大多数陆生植物形成互惠共生体,具有重要的生态功能.在氮(N)沉降日益严重的背景下,越来越多的土壤生态学家开始关注N沉降对AM真菌群落的影响,然而已有研究大多数集中在草地生态系统,对森林生态系统的关注相对较少,而在森林生态系统开展的模拟研究又多采用林下施N的方式,忽略了冠层发生的一系列生态过程,可能无法准确反映真实情形.依托鸡公山野外控制试验平台,采用高通量测序技术就不同施N方式(林下vs林冠)及速率对AM真菌alpha多样性和群落组成的影响进行了连续4a的监测.试验综合考虑植被、坡向和坡度等因素,采用完全随机区组设计,包括4个区组(重复),每个区组随机设置5个样方,对应5个不同处理:对照(CK)、林冠施N 25 kg hm-2 a-1(CN25)和50 kg hm-2 a-1(CN50)、林下施N 25 kg hm-2 a-1(UN25)和50 kg hm-2 a-1(UN50).结果 发现,在目前的N素添加水平和时间尺度上,施N方式和施N速率对AM真菌的alpha多样性都没有显著影响,二者之间也无交互作用.然而,经过一年的试验处理,施N方式对AM真菌群落组成产生了轻微的影响,而施N速率有极显著的影响,且二者之间存在显著交互作用.当施N速率为25 kg hm-2 a-1时,林冠施N和对照相比差异不显著,而林下施N处理AM真菌群落组成与对照相比差异极显著,与林冠施N相比,差异也极显著;当施N速率为50 kg hm-2 a-1时,林冠施N与对照处理群落组成有略微差异(P=0.080),林下施N与林冠施N及对照处理相比AM真菌群落组成均没有显著变化.在接下来的三年中,施N方式和施N速率对AM真菌的群落组成都没有显著影响,二者之间也无显著交互作用.这说明在特定的施N速率和处理时间下,林下施N可能会高估自然N沉降对AM真菌群落组成的影响.随着处理时间的延长,不同处理下AM真菌群落有趋同的趋势,可能是因为AM真菌群落对N沉降产生了适应性.本研究评估了施N方式对森林生态系统AM真菌群落组成与结构的影响,在未来的研究中需要设定更多的N素梯度和更长的时间跨度,才能够更全面的认识N沉降的生态效应.