摘要
菌根是土壤中的微生物通过土壤对植物根系进行侵染产生的共生体，可以帮助植物进行营养吸收，在一定程度上缓解植物的养分限制，大约94％的植物都会形成菌根。与树木相关的菌根类型主要有丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)和外生菌根(ectomycorrhiza,ECM)。不同的菌根真菌微生物可以通过不同方式侵染植物根系，这会引起植物根系结构功能的差异，最终影响菌根的吸收效率和养分获取策略，从而对土壤养分含量和理化性质产生不同的影响。森林土壤养分含量与森林植被、土壤动物以及微生物的生长息息相关，对维持森林生态系统的生产力具有重要影响，直接影响着森林生态系统功能的发挥。因此分析不同菌根类型森林土壤养分特征，对于探究森林植被菌根类型与土壤养分的关系具有重要意义。其研究结果可为养分流失森林土壤的修复方案的制定提供基础数据和参考意见。 本文在皖南山区分别选取五个丛枝菌根和外生菌根优势树种森林，比较了不同菌根类型植物叶片和凋落物养分含量和生态化学计量学特征，观测了不同菌根类型森林表层0-10cm土壤的理化性质、土壤养分含量、生态计量学特征和土壤酸缓冲性能的差异,从植物-凋落物-土壤的角度全面分析亚热带不同菌根类型树种对土壤养分的影响，探究亚热带丛枝和外生菌根森林土壤养分含量的差异。结果发现: （1）不同菌根类型树种的养分获取策略不同，叶片养分含量存在差异，外生菌根树种叶片的矿质养分含量显著低于丛枝菌根树种。与丛枝菌根树种叶片相比，外生菌根树种具有高有机碳含量低氮含量的特点，但总磷含量差异不具有显著性。对于叶片的生态化学计量特征，C∶N值和C∶P值均为外生菌根树种叶片更高(P＜0.05)。除钾含量外，矿质养分含量在两种菌根类型植物叶片间也具有显著的差异。叶片的钠含量为外生菌根树种叶片更高，而钙镁含量则为丛枝菌根树种叶片更高(P＜0.05)。 （2）亚热带丛枝和外生菌根森林的凋落物养分特征存在差异。外生菌根森林凋落物的有机碳含量远比丛枝菌根森林高。而氮磷含量在两种森林中差异不显著。同时外生菌根森林凋落物质量更高，即其C∶N值远高于丛枝菌根森林。矿质养分含量在两种菌根类型森林中也具有一定的规律性，丛枝和外生菌根森林凋落物四种矿质养分含量的总量分别为14.45g·kg-1和11.97g·kg-1,丛枝菌根森林比外生菌根森林高20.72％,并且两种菌根类型森林凋落物矿质养分的主要养分均为钙和镁元素。 （3）亚热带丛枝和外生菌根森林土壤的理化性质具有显著的差异。首先在土壤酸碱化学方面，外生菌根森林表层土具有更低的土壤pH值和更高的土壤酸度，同时其土壤阳离子交换量和酸缓冲容量更低。影响不同菌根森林土壤酸缓冲性能的主要因素是有机质含量和盐基离子（主要是钙离子）。在土壤养分方面，外生菌根森林表层土壤的总磷含量、铵态氮含量显著高于丛枝菌根森林表层土（P＜0.05）,而硝态氮含量、交换性钾、交换性钠和交换性钙含量显著低于丛枝菌根森林表层土壤(P＜0.05)。土壤总氮含量、有效磷含量、交换性镁含量在两种菌根类型森林土壤中无显著差异。 （4）凋落物与土壤的养分元素具有显著的相互关系，同时凋落物各养分指标之间及土壤的指标之间的相关性也具有显著性。凋落物钙含量与土壤pH值、有机碳和交换性钙含量呈显著正相关关系（P＜0.05）。土壤pH值与土壤总磷和交换性钙显著正相关（P＜0.05）,土壤有机碳与土壤总磷显著正相关（P＜0.05）,土壤总氮和硝态氮含量呈显著正相关关系，土壤总磷和铵态氮极显著正相关（P＜0.05）。 本文对皖南山区亚热带丛枝菌根和外生菌根森林的植物叶片-凋落物-土壤养分含量进行了分析，探究了土壤理化性质和养分含量对不同菌根类型森林植被的响应。结果显示树种菌根类型可以通过凋落物对林下土壤理化性质和养分含量产生不同的影响，外生菌根树种会导致更大的土壤酸度和矿质养分的流失，因此在氮沉降背景下，丛枝菌根树种森林土壤抵抗养分流失和土壤酸化能力更强。对于酸缓冲容量低的森林土壤，可以通过提高交换性钙和有机质稳定性来改善。研究结果可以从树种搭配角度为天然林和人工林的退化森林土壤修复提供理论依据。
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