极端干旱驱动醉马草根际土壤真菌群落多样性及网络复杂性的动态演变

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition 3.4

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  来自中国西北地区的研究人员针对醉马草(Achnatherum inebrians)在干旱胁迫下的适应性机制展开研究,通过18S rDNA扩增子测序技术,揭示了极端干旱通过提升土壤铵态氮(NH4+-N)和有效磷(AP)含量,显著增加根部真菌多样性及Glomeromycota丰度,同时降低土壤真菌多样性的双重效应。该研究为半干旱区植物-微生物互作应对气候变化的生态策略提供新见解。

  

醉马草(Achnatherum inebrians)作为中国西北半干旱区的多年生优势草种,其卓越的干旱与低营养胁迫适应能力备受关注。研究团队通过野外控制实验,采用18S核糖体DNA(18S rDNA)高通量测序技术,系统解析了不同干旱梯度(无胁迫、中度、极端)对根际真菌群落的影响。

有趣的是,干旱处理展现出"此消彼长"的生态效应:土壤铵态氮(NH4+-N)、全氮(TN)和有效磷(AP)含量显著提升,而硝态氮(NO3--N)与植株生物量则明显降低。更具突破性的发现是,极端干旱使土壤真菌α多样性降低21%,却使根部真菌香农指数提升35%,并显著增强真菌互作网络复杂度。

机制分析表明,土壤NH4+-N和AP的积累像"营养信号灯"般,驱动土壤源真菌向根部定向定殖。尤其值得注意的是,球囊菌门(Glomeromycota)的相对丰度与植株生物量呈显著正相关(R2=0.82),暗示这类丛枝菌根真菌可能在植物抗旱中扮演"生物增效剂"角色。该研究为理解气候变化下植物-微生物协同进化提供了新颖的生态位理论框架。

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