煤矸石山不同植物根際土壤AM真菌群落多樣性分析

甄莉娜， 劉麗珍， 牛 艷， 李 俠， 李 朕， 吳 娜， 王潤梅

(山西大同大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院應(yīng)用生物技術(shù)研究所， 山西 大同 037009)

煤矸石是煤礦開采過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，矸石的長期堆積，不僅占用耕地，甚至?xí)l(fā)生自燃，產(chǎn)生CO，SO2等酸性氣體，污染礦區(qū)空氣、土壤和水源[1]，使礦區(qū)生態(tài)環(huán)境被嚴重破壞[2]。

AM真菌屬球囊菌門專性營養(yǎng)共生真菌，存在于絕大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)中[3]。AM真菌能與90%以上的陸生和水生植物根系形成共生體，參與植物的生理代謝過程[4]。在矸石山恢復(fù)初期，植物與AM真菌存在良好的共生關(guān)系[5]，AM真菌以其龐大的菌絲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將植物與土壤有機地聯(lián)合起來，能夠促進宿主植物對土壤氮、磷、鉀等礦質(zhì)元素及水分的吸收，改善植物的營養(yǎng)狀況[6]。不僅能提高植物的生物量，還能夠改良礦區(qū)土壤的理化性狀、提高土壤生產(chǎn)力[7]。對煤矸石山礦區(qū)植被演替、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定以及修復(fù)重金屬污染土壤具有重要意義。

AM真菌群落組成受到多種因素的影響，如海拔、降水量、植物類型、土壤pH值、鹽度、粒徑、養(yǎng)分含量、矸石山高度等[8-11]。AM真菌群落組成、豐富度及多樣性指數(shù)等在不同植物根際土壤中存在差異[9]。植物、土壤和菌根真菌之間的相互關(guān)系，對礦區(qū)等受擾動土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復(fù)具有重要意義。煤矸石山較高的AM真菌多樣性，可能會緩解外界干擾對矸石山植物多樣性造成的影響。

環(huán)境和共生植物種類影響了不同類群AM真菌群落的多樣性。球囊霉屬(Glomus)在不同生態(tài)環(huán)境中均是優(yōu)勢屬，在所有采樣點的出現(xiàn)頻率和相對豐度最大[12]，有研究發(fā)現(xiàn)根內(nèi)球囊霉、球囊霉和隱球囊霉是半干旱礦區(qū)常見的AM真菌[13]。禾本科植物廣泛存在于各個生態(tài)系統(tǒng)中，在草地群落組成的出現(xiàn)率和豐富度均居首位[14]。有研究發(fā)現(xiàn)煤矸石礦區(qū)周邊禾本科植物最多，早期修復(fù)植被均能與AM真菌形成良好的共生關(guān)系[6]。菊科植物種類多，植株富含脂肪，可形成菌根[15]，其蓋度的增加，對土壤AM真菌的群落結(jié)構(gòu)和多樣性有重要的影響力[16]；藜科植物是常見的非菌根植物，主要分布在荒漠和半荒漠草地，于宏清研究表明大部分藜科植物在鹽堿地都存在菌根侵染現(xiàn)象，AM真菌可以顯著提高藜科植物生物量，提高抗鹽脅迫和養(yǎng)分吸收的能力[17]。

AM真菌對煤礦區(qū)植物群落的恢復(fù)重建有重要的促進作用[18]，AM真菌群落多樣性的增加可以提高植物群落多樣性，進而提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[19]，以往研究主要集中在菌根真菌對礦區(qū)植物生長狀況、養(yǎng)分吸收、重金屬脅迫、細菌和真菌多樣性等方面[20-21]，而關(guān)于矸石山植物根際AM真菌多樣性的研究較少。本文以煤矸石山不同植物類型土壤根際AM真菌為研究對象，檢測不同恢復(fù)階段優(yōu)勢植物AM真菌群落的多樣性，比較不同植物根際土壤理化性質(zhì)、AM真菌群落組成、相對豐度及多樣性指數(shù)間的差異，為煤矸石山的生態(tài)恢復(fù)提供理論和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣地概況

大同市晉華宮礦是大同煤礦集團下屬的國有大型礦井之一，坐落于山西省北部，113°13′E，40°10′N，距大同12.5 km，礦區(qū)內(nèi)有豐富的礦產(chǎn)資源，可采儲量1.5億t。地處低山丘陵黃土地貌景觀，井田內(nèi)部為黃土覆蓋，屬中溫帶大陸性氣候，干燥少雨，降水量集中在7，8，9三個月，年平均最大降水量為628.3 mm，年溫差大，平均氣溫為5.1℃。

1.2 樣品采集

在大同市晉華宮礦煤矸石山區(qū)隨機采樣，于7月份進行矸石山不同坡向植物調(diào)查，設(shè)置草本植物樣方為1 m×1 m，共18個，在每個樣方內(nèi)選取矸石山常見植物取樣，主要包括禾本科狗尾草(Setariaviridis)、虎尾草(Chlorisvirgata)、草地早熟禾(Poapratensis)，豆科植物紫花苜蓿(Medicagosativa)、黃花草木樨(Melilotusofficinalis)、山野豌豆(Viciaamoena)，藜科植物灰綠藜(Chenopodiumglaucum)、豬毛菜(Salsolacollina)、地膚(Kochiascoparia)，菊科植物蒼耳(Xanthiumsibiricum)、黃花蒿(Artemisiaannua)和大籽蒿(Artemisiasieversiana)。利用抖根法采集根際土壤，抖動植物根系，去除根表面附著的大部分土壤，只保留根周圍1 mm左右的土，利用無菌生理鹽水洗下，離心，收集根際土。幼嫩根系保存于FAA(福爾馬林5 mL、冰醋酸5 mL、70%酒精90 mL)固定液中，在實驗室中進行根系侵染狀況檢測。另根際土用冰盒儲存帶回實驗室，在-80℃保存。

1.3 AMF Illumina MiSeq測序

土壤叢枝菌根真菌群落多樣性委托“美吉生物科技有限公司”檢測，根據(jù) E.Z.N.A.?soil DNA kit (Omega Bio-tek,Norcross,GA,U.S.) 說明書進行微生物群落總DNA抽提，利用瓊脂糖凝膠電泳及NanoDrop2000技術(shù)，分別檢測提取DNA的質(zhì)量、濃度與純度；利用引物擴增叢枝菌根真菌基因V4-V5高變區(qū)，測序區(qū)ITSrRNA的擴增引物序列為：AMV4.5 NF (F)-AAGCTCGTAGTTGAAT-TTCG、AMDGR(R)-CCCAACTATCCCTATT AATCAT，使用PCR(GeneAmp 9700)熱循環(huán)系統(tǒng)在95℃下循環(huán)30 s，在55℃下循環(huán)30 s，在72℃下循環(huán)45 s，共進行32個循環(huán)；在72℃下進行10 min的延伸，每個樣本3個重復(fù)。

同一樣本的PCR產(chǎn)物混合后，通過瓊脂糖凝膠檢測PCR產(chǎn)物，利用AxyPrep DNA凝膠回收試劑盒純化回收產(chǎn)物，并用QuantusTMFluorometer定量檢測回收產(chǎn)物。使用NEXTflexTMDNA快速建庫試劑盒進行建庫，包括接頭鏈接、篩選去除接頭自連片段、PCR擴增富集文庫模板、磁珠回收PCR產(chǎn)物、獲得文庫。利用Illumina公司的Miseq PE300平臺進行測序。土壤叢枝菌根真菌群落多樣性委托“美吉生物科技有限公司”檢測。

1.4 土壤理化性質(zhì)檢測

使用pH計測定土壤pH值，利用重鉻酸鉀-濃硫酸氧化比色法測定土壤中有機質(zhì)含量(Organic matter,OM)，堿解擴散法測定土壤速效氮含量(Averlable nitrogen,AN)，碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定土壤速效磷(Available phosphorus,AP)，乙酸銨浸提-火焰光度計法測定速效鉀含量(Available potassium,AK)[22-23]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22.0(New York,USA)軟件對不同植物類型數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，比較檢驗煤矸石不同植物類型AM真菌土壤理化性質(zhì)和群落多樣性的差異，對Sobs指數(shù)、Chao1指數(shù)、Ace指數(shù)、Shannon指數(shù)、Simpson多樣性指數(shù)進行分析，以上統(tǒng)計分析均在SPSS 22.0(New York,USA)軟件中完成。用R軟件(version2.15.3)分析和生成相對豐度柱形圖、NMDS圖和差異熱圖，分析不同植物類型AM真菌群落相對豐度，對土壤理化性質(zhì)、多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)等進行冗余分析(RDA)，利用Gephi軟件繪制網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 AM真菌群落稀釋性曲線分析

基于97%的序列相似度水平上，共得到4個科植物28個根系樣品的AM真菌稀釋曲線。由圖1可知，豆科和菊科的土壤真菌樣品的稀釋曲線都趨于平緩，OTU數(shù)量隨探測深度的增加不再增加，說明樣品OTU覆蓋度已接近飽和，能夠反映土壤中的真菌群落結(jié)構(gòu)組成。藜科、禾本科土壤樣品中叢枝菌根真菌OTU數(shù)目相對較多，藜科的稀釋曲線仍有上升趨勢，未達到飽和狀態(tài)，表明如果繼續(xù)增加探測深度，OTU數(shù)目可能還會上升。

圖1 不同植物類型根際土壤AM真菌群落的稀釋曲線Fig.1 Rarefaction curve of AMF community in rhizosphere soil of different vegetation types

2.2 根際土壤AMF群落結(jié)構(gòu)組成分析

經(jīng)檢測禾本科、黎科、豆科和菊科植物的平均侵染率分別為：62%,38%,46%,50%。由根際土壤樣品AMF屬水平分析柱狀圖可知(圖2A)，共得到5個AMF類群屬(≥不包括相對豐度小于0.5%的類群)，球囊霉屬Glomus-f-Glomeraceae相對豐度最高，球囊霉綱未分類屬unclassified-c-Glomeromycetes為優(yōu)勢屬。球囊霉綱未分類屬在豆科中相對豐度值低于其它植物，僅達到8.6%，而盾巨孢囊霉屬Scutellospora在豆科植物中的相對豐度高于其它處理。類球囊霉屬Paraglomus在禾本科植物中豐度較高。

如圖2B所示，共得到41個AM真菌菌種(不包括相對豐度小于0.5%的類群)，AM真菌種水平豐度分別為：禾本科(26)>藜科(22)>菊科(16)>豆科(15)，其中球囊霉綱未分類菌種unclassified-c-Glomeromycetes相對豐度最高，在禾本科、藜科和菊科中均達到50%以上，而在豆科中相對豐度較低(8.8%)。球囊霉屬未分類菌種unclassified-g-Glomus-f-Glomeraceae和Glomus-Yamato08-A1-VTX00100分別是禾本科、藜科和菊科植物根際土壤AM真菌的次優(yōu)勢種和第3優(yōu)勢種。

圖2 不同植物根際土壤AM真菌群落結(jié)構(gòu)組成Fig.2 Composition of horizontal community structure of AMF in the rhizosphere soil of different vegetation types注：A，屬水平;B,種水平Note：A,Genus level;B,Species level

豆科植物Glomus-lamellosu-VTX00193的相對豐度高于藜科與菊科。豆科中相對豐度較高的菌種包括球囊霉屬未分類菌種unclassified-g-Glomus-f-Glomeraceae、Glomus-lamellosu-VTX00193和Glomus-sp-VTX00304，其中后2種在另外3科中比例極低。

2.3 根際土壤AMF群落物種組成差異比較

統(tǒng)計不同科植物根際土壤中共有和特有的OTU數(shù)量，選擇相似水平97%的OTU樣品表做出維恩圖(圖3)。4科植物共獲得454個OTU，根際土壤AM真菌OTU數(shù)量表現(xiàn)為：禾本科(230)>藜科(172)>菊科(125)>豆科(121)，各自獨有的OTU數(shù)量分別是142個、75個、51個和63個。兩兩共有OTU數(shù)量比較，菊科與豆科、菊科與禾本科、藜科與豆科分別共有OTU為40個、48個、40個。其中禾本科與藜科同有OTU數(shù)量最多，為總OTU數(shù)量的16.3%，禾本科與豆科同有OTU數(shù)量最少，為總OTU數(shù)量的7.3%，說明禾本科與藜科土壤中AMF群落組成較相似，與豆科土壤中AMF群落組成差異較大。

圖3 不同植物根際土壤AM真菌群落的OTU維恩圖Fig.3 OTU Venn diagram of the AMF community in the rhizosphere soil of different vegetation types

2.4 不同科植物AM真菌多樣性及豐富度

由不同植物根際土壤AM真菌多樣性的比較結(jié)果可知(表1)，禾本植物的平均Sobs指數(shù)(53.25)和Chao1指數(shù)(57.33)最高，顯著高于豆科和菊科植物(P<0.05)，說明禾本科植物根際土壤AM真菌數(shù)量最多。菊科的Ace指數(shù)低于其它3科植物，顯著低于禾本科植物(P<0.05)，根際AM真菌種數(shù)最低。豆科的平均Simpson指數(shù)(0.49)和藜科的Shannon指數(shù)(0.77)最低，表明物種多樣性較低，但均與其它科植物差異不顯著。4科植物的Shannon，Simpson指數(shù)沒有顯著差異，禾本科豐富度和多樣性較高，豆科、菊科的豐富度較低。

表1 不同植物類型AM真菌多樣性及豐富度Table 1 Diversity and richness of arbuscular mycorrhizal fungi in the rhizosphere soil of different vegetation types

2.5 根際土壤AMF群落NMDS圖分析

根據(jù)Bray-Curtis相似性系數(shù)，對不同植物根際土壤中的AM真菌群落數(shù)據(jù)進行多維尺度分析(NMDS)，置換多元方差分析(PERMANOVA)表明豆科、菊科、禾本科和藜科植物之間的根際土樣中AM真菌群落種類差異顯著(P<0.05)(圖4)，由于禾本科土樣各樣點間的距離極為接近，說明禾本科土樣中AMF群落種類的相似性系數(shù)高并且物種最為豐富。菊科、藜科的樣點空間分布零散，其物種數(shù)與相似性系數(shù)均低于禾本科。

圖4 不同植物的根際土壤AM真菌群落的NMDS圖Fig.4 NMDS map of AMF community in the rhizosphere soil of different vegetation types注：不同顏色橢圓表示不同科植物根際AM真菌群落95%的置信區(qū)間，置換多元方差分析顯示Stress=0.178,R=0.151,P=0.017Note:Different color ellipses represent 95% confidence intervals of AM fungal communities in rhizosphere of different plants families. The displacement multivariate analysis of variance shows Stress=0.178,R=0.151,P=0.017

2.6 土壤理化性質(zhì)分析

由表2可知，煤矸石植物根際土壤偏堿性，同禾本科和菊科植物相比藜科植物顯著降低了根際土壤pH值；禾本科植物根際土壤有機質(zhì)和速效氮含量最高，顯著高于其它植物(P<0.05)，其有機質(zhì)含量分別是豆科、菊科和藜科植物的5.52，3.72，2.7倍；不同植物根際土壤速效磷和速效鉀含量差異顯著(P<0.05)，藜科植物二者含量最高，其速效鉀含量分別是禾本科和菊科的2.13和1.87倍，差異顯著(P<0.05)，豆科速效磷含量顯著低于禾本科和藜科植物(P<0.05)。

表2 不同植物類型土壤理化性質(zhì)分析Table 2 Soil physical and chemical properties of different vegetation types

圖5 不同植物AM真菌群落與土壤理化性質(zhì)的RDA圖分析Fig.5 RDA analysis of AM fungal communities of different plants and soil physical and chemical properties

2.7 RDA圖分析

種水平RDA圖分析結(jié)果表明，第一軸(RDA1)對AMF群落分布的方差的解釋率為21.76%，植物根際土壤AMF群落與AN,pH值,AK相關(guān)密切，但差異不顯著。第二軸(RDA2)對AMF群落分布的方差解釋率為0.51%，主要影響因子為OM。兩軸共同解釋率為22.27%。

通過構(gòu)建土壤理化性質(zhì)與不同科植物AM真菌屬水平的Heatmap圖，發(fā)現(xiàn)類球囊霉屬(Paraglomus)與土壤有機質(zhì)含量極顯著正相關(guān)(P<0.001)，與土壤速效氮含量顯著正相關(guān)(P<0.01)，含量較高的未分類屬真菌與土壤有機質(zhì)含量顯著正相關(guān)(P<0.01)(圖6)。

圖6 土壤理化性質(zhì)與AM真菌優(yōu)勢屬相關(guān)性分析Fig.6 Correlation analysis between soil physical and chemical properties and dominant genus of AM fungi注：*表示P<0.05，**表示P<0.01，***表示P<0.001，紅色代表正相關(guān)，藍色代表負相關(guān)Note:* means significant differences at the 0.05 level，** means significant differences at the 0.01 level，and ***means significant differences at the 0.001 level. Red is a positive correlation. Blue is a negative correlation

2.8 AM真菌群落種間共生網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

通過構(gòu)建種間共生網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖,比較不同植物根際AM真菌菌群間的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)性,反映AM真菌菌群的共存格局,探究煤矸石山恢復(fù)初期常見的植物類群與土壤菌根真菌群落的共生關(guān)系。不同節(jié)點代表不同物種，不同顏色代表該物種的種屬，紅色和綠色連線分別表示正負相關(guān)，粗細代表相關(guān)性大小，節(jié)點連線的多少代表該菌種與其它菌種聯(lián)系的密切程度。

如圖7所示，煤矸石山禾本科和黎科植物根際土壤菌根真菌種類、共生網(wǎng)絡(luò)的邊數(shù)量均高于豆科和菊科植物，二者AM真菌網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大于菊科和豆科植物，種間互作關(guān)系復(fù)雜。4科植物均以球囊霉屬菌種占優(yōu)勢，禾本科和黎科根際AM真菌核心物種間正相關(guān)關(guān)系比例更高，禾本科植物菌根真菌菌種正相關(guān)關(guān)系130個，負相關(guān)21，以Unclassified-c-Glomeromycetes,Glomus-M0-G4-VTX00166,Glomus-perpusillum-VTX00 287,Glomus-group-B-Glomus-lamellosn-DVTX00193等27個物種為核心物種；黎科正相關(guān)關(guān)系152個，負相關(guān)32個，以Unclassified-c-Glomeromycetes,Glomus-Wirsel-OTU16-VTX 00156,Glomus-perpusillum-VTX00287等29個菌種為核心物種。豆科和菊科植物正相關(guān)分別是26,30個，負相關(guān)8,20個，核心物種分別為15和13個。

圖7 AM真菌群落相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)分析Fig.7 Network analysis of the AM fungi community注：A,禾本科植物;B,黎科植物;C,豆科植物;D,菊科植物；邊代表兩節(jié)點間相關(guān)性顯著(P<0.05)Note:A,Gramineae;B,Chenopodiaceae;C,leguminous;D,Asteraceae;The correlation between the two nodes represented by the edge was significant at the 0.05 level

3 討論

真菌多樣性與地上植被多樣性間有很強的耦合性，除植被調(diào)查外，土壤真菌多樣性是衡量礦區(qū)土壤恢復(fù)進程的重要生物指標[24]。本試驗以煤矸石山植物根際土壤菌根真菌為研究對象，比較了不同科植物根際AM真菌群落種類和結(jié)構(gòu)的差異，探究根際土壤AM真菌群落組成與不同植物類型的關(guān)系。盡管驅(qū)動AM真菌物種功能多樣性的機制尚不清楚，有研究發(fā)現(xiàn)與非生物因素相比，植物群落對地下菌根真菌多樣性具有重要的影響力[25]，喬木和草本植物物種數(shù)量影響著AM真菌的豐度和多樣性[26]。本試驗結(jié)果表明不同植物根際土壤AM真菌菌群間差異較大，吳佳偉等[27]也得到了與本研究一致的結(jié)果。植物對與其共生的伙伴有一定的選擇作用，有研究發(fā)現(xiàn)與豆科和禾本科植物共生的AM真菌菌群不同[28]。AM真菌菌群的功能貢獻差異最有可能與植物特定的養(yǎng)分需求有關(guān)[29]。煤礦區(qū)寄主植物種類可能通過土壤性狀的變化對AM真菌群落產(chǎn)生強烈的影響[30]。

煤矸石山復(fù)墾地土壤OTU數(shù)量受到植物優(yōu)勢類群的影響，調(diào)查發(fā)現(xiàn)禾本科和藜科OTU數(shù)量較多，豆科和菊科的OTU數(shù)較少。禾本科的Shannon指數(shù)和Chao1指數(shù)最高，多樣性和豐富度最高。張海波等發(fā)現(xiàn)AM真菌物種豐富度、Shannon多樣性指數(shù)受到土壤類型與植物種類交互作用的顯著影響[31]；在矸石山恢復(fù)初期，禾本科、菊科和藜科植物是先鋒植物，而豆科植物隨著表層基質(zhì)理化性質(zhì)的改良出現(xiàn)較晚[9]，這可能是導(dǎo)致豆科植物根際AM真菌群落結(jié)構(gòu)與另外3科植物有較大差異的原因。隨著時間的推移，植物群落對AM真菌多樣性的影響，可能是由于在采礦后生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過程中，植物群落演替引起的植物特定養(yǎng)分需求和寄主特異性的變化引起的[9]。不同人工恢復(fù)植被根際AM真菌群落組成不同，增加植物種類可以增加根系和土壤中AM真菌群落的多樣性[32]。

本研究發(fā)現(xiàn)球囊霉屬真菌在煤矸石山不同植物根際土壤AM真菌菌群中占據(jù)優(yōu)勢地位，這可能是由于球囊霉屬真菌養(yǎng)分吸收能力強、適應(yīng)性強、繁殖快、且與草本植物之間能形成較強的共生關(guān)系，使其在植物根系和土壤中占優(yōu)勢[33-35]。其次是球囊霉綱未分類屬豐度較高，該屬物種在其它生境中較少檢測到，疑似為礦區(qū)特有菌根真菌類群。類球囊霉屬常出現(xiàn)在煤矸石山恢復(fù)后期，而多樣囊霉屬(Diversispora)和盾孢囊霉屬(Scutellospora)出現(xiàn)在恢復(fù)初期[26]。本試驗中禾本科植物的類球囊霉屬豐度高于其它科植物，在前期植物調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，禾本科植物在煤矸石山恢復(fù)的初期和中期均是矸石山優(yōu)勢物種，說明禾本科植物能夠與矸石山不同恢復(fù)階段的AM真菌形成良好的共生關(guān)系，這也可能是其在煤矸石山恢復(fù)過程前期處于優(yōu)勢地位的重要原因。多樣囊霉屬在菊科植物根際土壤中有更高的豐度，有研究發(fā)現(xiàn)該屬菌種能夠提高植物在低磷土壤中的適應(yīng)能力，該屬真菌可能提高了菊科植物在煤矸石山恢復(fù)早期低磷土壤中的生存能力[11]。Allen等研究發(fā)現(xiàn)原囊霉屬(Archaeospora),多樣囊霉屬和類球囊霉屬隨著矸石山恢復(fù)時間的增加，數(shù)量變化較大，可能是由于這些物種在功能上與生態(tài)過程更相關(guān)，而對與其共生的植物資源的需求較低[35]。

禾本科植物根際土壤有機質(zhì)和速效氮含量高于其他植物，藜科植物根際土壤pH值最低，而土壤速效鉀含量顯著高于其他植物。禾本科為須根系植物，根系發(fā)達，易于被AM真菌侵染，使其有較強的養(yǎng)分吸收能力，根際區(qū)域有較高的養(yǎng)分含量。藜科植物為非菌根植物，在煤矸石山采集的藜科植物根系中均有菌根侵染現(xiàn)象，并存在較高的豐度，說明在惡劣的矸石環(huán)境中，AM真菌與藜科植物形成了良好的共生關(guān)系，通過合作，雙方均獲得較好的收益。AM真菌能夠增加生長在礦區(qū)等重金屬污染脅迫土壤中植物的根系活力、生物量、根際土壤微生物菌群等，降低對植物的毒害作用[34]。研究發(fā)現(xiàn)不同植物根際AM真菌群落網(wǎng)絡(luò)關(guān)系差異顯著，且關(guān)系網(wǎng)中核心物種組成不同，但均以球囊霉屬為主。禾本科和黎科植物網(wǎng)絡(luò)連接密集程度更高且核心物種組成更豐富，黎科作為非菌根植物，可能通過形成密集的AM真菌網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促進了其在矸石山恢復(fù)早期的生長。有研究發(fā)現(xiàn)，添加AM真菌改善退化土壤微生物群落關(guān)系網(wǎng)，尤其是真菌的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進而改良了土壤結(jié)構(gòu)[36-37]。在煤矸石山土壤修復(fù)過程中，應(yīng)充分考慮土壤類型及養(yǎng)分含量等因素，選擇適宜的修復(fù)植物，發(fā)揮AM真菌的生態(tài)功能。

4 結(jié)論

4科植物共分離到球囊霉綱AM真菌5目7科7屬 41種，禾本科和藜科植物的OTU數(shù)量較多。與禾本科植物共生的AM真菌群落多樣性最高，具有較高的α多樣性，且禾本科植物之間根際土壤AM真菌群落種類的相似性系數(shù)較高。藜科根際土壤AM真菌菌群組成較為單一，豆科植物根際OTU數(shù)量最低。不同科植物之間根際AM真菌群落差異顯著。不同植物根際土壤AM真菌菌種生態(tài)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系差異顯著，禾本科和黎科植物網(wǎng)絡(luò)連接密集程度較高且核心物種組成更豐富。