翻埋與覆蓋林木枝條對(duì)干旱區(qū)沙化土壤及紫花苜蓿根系叢枝菌根真菌的影響

王博，張茹，劉靜，李志剛*

（1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏草牧業(yè)工程技術(shù)研究中心，寧夏 銀川 750021；3.寧夏師范學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，寧夏 固原 756000）

土壤退化在全球干旱半干旱地區(qū)普遍發(fā)生，而沙化是最主要的土地退化類型之一，也是影響全球生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)最嚴(yán)重的問題之一［1］。據(jù)此，國(guó)內(nèi)外就覆蓋或者有機(jī)物料添加措施進(jìn)行土壤水分保持和土壤養(yǎng)分提高方面展開了大量研究，常見的措施有秸稈還田覆蓋［2］、礫石覆蓋［3］、地表覆膜覆蓋［4］、有機(jī)物料（秸稈、有機(jī)肥等）添加［5］及凋落物返還等。作為沙化地區(qū)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)田的主要保護(hù)屏障-生態(tài)防護(hù)林和農(nóng)田防護(hù)林在我國(guó)北方干旱半干旱地區(qū)廣泛分布［6］，因而近年來學(xué)者們?cè)诶昧帜緩U棄物/修剪物進(jìn)行沙化土壤改良方面也開展了大量研究，而且表明林木枝條翻埋或覆蓋可以顯著改善土壤水分條件［7］、提高土壤養(yǎng)分［8］、促進(jìn)植物生長(zhǎng)［9-10］，同時(shí)也改善了微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能［11］。然而，目前還缺乏林木枝條改良對(duì)土壤及植物根系叢枝菌根真菌影響的研究。

叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）是陸地生態(tài)系統(tǒng)分布最廣泛的互惠共生菌之一，可以與超過80%的陸生植物根系形成共生關(guān)系［12］。AM真菌對(duì)植物生長(zhǎng)及土壤養(yǎng)分循環(huán)具有重要作用，包括提高植物對(duì)水分及碳、氮、磷等養(yǎng)分的吸收利用，促進(jìn)土壤氮、磷循環(huán)［13］，增強(qiáng)植物對(duì)環(huán)境壓力（營(yíng)養(yǎng)缺乏、干旱、土壤退化）的耐受性［14-16］。Aguilar等［17］研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥料會(huì)刺激菌根的形成，并增加AMF的多樣性［18］。Alguacil等［19］研究還表明，土壤中添加作物秸稈亦促進(jìn)了土壤中AM真菌多樣性和生物活性，并且AM真菌微生物多樣性及生物活性與土壤質(zhì)量的改善呈正相關(guān)。因此，推測(cè)翻埋與覆蓋林木枝條可能對(duì)AM真菌的侵染率和多樣性的提升亦具有促進(jìn)作用，同時(shí)AM真菌侵染率和多樣性的提高對(duì)土壤性質(zhì)的改善及植物生長(zhǎng)的促進(jìn)亦具有積極作用，然而這方面的研究報(bào)道較少。據(jù)此，在本研究團(tuán)隊(duì)前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上［7-11］，本研究進(jìn)一步探討翻埋與覆蓋林木枝條對(duì)干旱區(qū)沙化土壤及植物根系A(chǔ)M真菌侵染率及多樣性的影響，同時(shí)分析AM真菌侵染率及多樣性與土壤性質(zhì)及植物生長(zhǎng)間的關(guān)系，旨在為該地區(qū)沙化土壤改良及可持續(xù)利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

研究區(qū)位于賀蘭山東麓的銀川腹部沙地（106°08′-107°22′E、38°28′-38°42′N），屬于干旱半干旱過渡區(qū)，溫帶大陸性氣候，降水稀少且時(shí)空分布不均，年平均氣溫10.1℃，極端最高氣溫39.6℃，極端最低氣溫-27.9℃。年平均降水量181.2 mm，且大部分集中于7-9月。年平均蒸散量為2139 mm。土壤質(zhì)地粒徑分布為92.5%砂、5.48%粉土、2.02%粘土，有機(jī)質(zhì)含量為2.01 g·kg-1。土壤的pH為9.07。研究區(qū)主要植物種有豬毛蒿（Artemisia scoparia）、黑沙蒿（Artemisia ordosica）、賴草（Leymus secalinus）、蟲實(shí)（Corispermum hyssopifolium）、中亞白草（Pennisetum centrasiaticum）等。天然植被類型為荒漠草原，但目前農(nóng)田防護(hù)林分布面積較大。另外，紫花苜蓿（Medicago sativa）是該地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展需要的重要牧草，被廣泛種植。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 樣地布置 該試驗(yàn)于2011年完成樣地布置。在研究區(qū)選擇平坦且土壤條件具有代表性的地塊進(jìn)行試驗(yàn)。本研究采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每個(gè)區(qū)組設(shè)置4個(gè)處理：1）地表覆蓋粉碎長(zhǎng)度約為1 cm的楊樹（Populus alba）枝條，厚度3～4 cm（M）；2）將粉碎長(zhǎng)度約1 cm的楊樹枝條以5%的比例（質(zhì)量比）翻埋至0～20 cm深的土層中（W）；3）在（2）處理的基礎(chǔ)上覆蓋長(zhǎng)度為1 m左右的楊樹枝條，厚度為30 cm，覆蓋地表面積約60%（WB）；4）以不做任何添加為對(duì)照（CK）。以上每個(gè)處理重復(fù)5次（5個(gè)區(qū)組），總計(jì)20個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積為3 m×3 m。以上M和W的處理方式雖然不同，但是添加量均相同，換算為總氮和總磷添加量，則均相當(dāng)于添加外源氮和磷分別為0.156 g·kg-1和0.019 g·kg-1。

在本試驗(yàn)期間，2011-2014年未種植紫花苜蓿，旨在觀測(cè)無植物種植下土壤性質(zhì)變化；2015年種植紫花苜蓿，苜蓿以15 cm行距進(jìn)行條播，播量為1.11 g·m-2，播前覆蓋處理移去覆蓋物，待苜蓿幼苗長(zhǎng)至10 cm左右將覆蓋物復(fù)原。播前每個(gè)小區(qū)土壤施尿素21 g·m-2、磷酸二氫銨11 g·m-2。本研究在試驗(yàn)處理后的第8年進(jìn)行取樣測(cè)定AM真菌相關(guān)指標(biāo)及土壤相關(guān)指標(biāo)。

1.2.2 土壤及紫花苜蓿根系取樣 每個(gè)小區(qū)用滅菌的土鉆采用“S”形取樣法進(jìn)行3次重復(fù)土壤采樣，采集深度為0～20 cm，混勻后剔除其中雜質(zhì)，過2 mm篩，均勻分成3部分，一部分裝入無菌塑封袋且暫存于冷藏箱中用于土壤酶活性的測(cè)定；另一部分裝入標(biāo)記好的滅菌離心管中用于叢枝菌根真菌測(cè)序；其余土樣帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干用于土壤理化性質(zhì)的測(cè)定。同時(shí)，利用鐵鍬按照破壞性取樣的方法采集0～20 cm苜蓿根樣，每個(gè)小區(qū)苜蓿根樣采集位置同土壤采集位置。將采集的根系剪下毛根并沖洗干凈，一部分裝入無菌離心管中，送樣進(jìn)行叢枝菌根真菌測(cè)序，另一部分保存在FAA固定液中，用于菌根侵染狀況的測(cè)定。

1.2.3 測(cè)定指標(biāo)及方法 2019年8月收獲試驗(yàn)小區(qū)當(dāng)年紫花苜蓿地上部分，在85℃下烘干記為地上生物量。土壤水分采用烘干法測(cè)定（105℃烘24 h）。土壤pH、有機(jī)碳、全氮、全磷、無機(jī)氮、速效磷的測(cè)定均參考鮑士旦［20］《土壤農(nóng)化分析》中的相關(guān)方法，脲酶活性、堿性磷酸酶活性、蔗糖酶活性和過氧化氫酶活性的測(cè)定方法參考關(guān)松蔭［21《］土壤酶及其研究法》，菌根侵染率采用醋酸墨水染色-網(wǎng)格交叉法測(cè)定［22］，土壤孢子數(shù)采用濕篩傾析-蔗糖離心法測(cè)定［23］。

1.2.4 根系及土壤AM真菌的測(cè)序 取20條根系樣品，采用CTAB法［24］提取根系DNA；取0.5 g冷凍土樣，利用試劑盒（TIANamp Soil DNA Kit）進(jìn)行微生物DNA提取，提取過程嚴(yán)格遵照試劑盒操作說明進(jìn)行。之后利用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA純度和濃度，并取適量樣品于離心管中，使用無菌水稀釋樣品至1 ng·μL-1。

選用特異性引物AML1/AML2［25］與AMV4.5NF/AMDGR［26］進(jìn)行嵌套式PCR（nested PCR）擴(kuò)增，擴(kuò)增后的PCR產(chǎn)物使用1×TAE濃度為2%的瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行純化，切膠回收目標(biāo)片段。然后交由上海派諾森生物科技有限公司克隆測(cè)序。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 24.0進(jìn)行處理間土壤性質(zhì)、苜蓿生物量、酶活性及土壤孢子數(shù)量的單因素方差分析，同時(shí)分別對(duì)土壤和根系A(chǔ)M真菌α多樣性進(jìn)行處理間單因素方差分析；而處理間菌根侵染率數(shù)據(jù)采用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)進(jìn)行差異分析。α多樣性指數(shù)（Shannon和Simpson指數(shù)）和豐富度指數(shù)（Chao1和ACE指數(shù)）根據(jù)高通量測(cè)序結(jié)果獲得的操作分類單元（operational taxonomic units，OTU）數(shù)據(jù)計(jì)算獲得。以下指標(biāo)采用R進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析：利用Pearson相關(guān)性進(jìn)行因子間關(guān)系分析；利用基于Bray-Curtis距離的非度量多維測(cè)度分析（non-metricmultidimensional scaling，NMDS）及置換方差分析（permutational MANOVA，PERMANOVA）比較處理間AM真菌的β多樣性變化；利用基于距離的冗余分析（distance-based redundancy analysis，dbRDA）進(jìn)行AM真菌群落結(jié)構(gòu)與因子間關(guān)系的分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 翻埋與覆蓋對(duì)紫花苜蓿生物量及土壤性質(zhì)的影響

林木枝條3種處理方式均顯著提高了紫花苜蓿地上生物量（表1），即WB、W和M處理下紫花苜蓿的生物量分別是CK紫花苜蓿生物量（227.48 g·m-2）的1.77倍、1.60倍和2.29倍（P＜0.05）。然而，土壤水分僅有處理WB顯著高于CK（P＜0.05），同時(shí)WB土壤水分亦顯著高于W（P＜0.05）。此外，WB處理下土壤pH值顯著低于CK（P＜0.05），但林木枝條的3種處理方式間的pH值差異不顯著（P＞0.05）。對(duì)土壤養(yǎng)分的分析結(jié)果表明（表1），林木枝條的3種施用方式均不同程度地提高了土壤養(yǎng)分，且總體上以WB在處理間表現(xiàn)出最佳的趨勢(shì)。脲酶、堿性磷酸酶和蔗糖酶活性在處理間的變化與養(yǎng)分變化類似，亦以WB處理下土壤中3種酶活性最高，但過氧化氫酶活性在處理間差異不顯著（P＞0.05）。

表1 翻埋與覆蓋對(duì)土壤性質(zhì)及紫花苜蓿地上生物量的影響Table 1 Effects of incorporated and mulched tree branches on soil properties and aboveground biomass of alfalfa

2.2 翻埋與覆蓋對(duì)紫花苜蓿根系A(chǔ)M真菌侵染狀況及土壤孢子數(shù)量的影響

根系總侵染率、叢枝侵染率、菌絲侵染率、泡囊侵染率及土壤孢子數(shù)在處理間均表現(xiàn)出WB＞M＞W(wǎng)＞CK的趨勢(shì)（圖1），且以上指標(biāo)在WB處理下的值均分別顯著高于CK（P＜0.05），同時(shí)WB處理下的叢枝侵染率和泡囊侵染率均分別顯著高于W處理（P＜0.05）。相關(guān)性分析顯示（圖2），根系總侵染率、叢枝侵染率、菌絲侵染率、泡囊侵染率及土壤孢子數(shù)均與紫花苜蓿生物量、土壤水分、土壤養(yǎng)分及酶活性（除過氧化氫酶外）間呈正相關(guān)，而與pH值呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。

圖1 翻埋與覆蓋對(duì)苜蓿根系叢枝菌根真菌侵染率和土壤孢子數(shù)的影響Fig.1 Effects of incorporated and mulched tree branches on arbuscular mycorrhizal fungi infection rate of alfalfa and soil spore number

圖2 叢枝菌根真菌侵染狀況與土壤因子間的相關(guān)性分析Fig.2 Correlation analysis between arbuscular mycorrhizal fungi infection and soil factors

2.3 翻埋與覆蓋對(duì)AM真菌α多樣性的影響

研究結(jié)果顯示（表2），翻埋與覆蓋對(duì)土壤AM真菌α多樣性均無顯著影響（P＞0.05）。然而，與CK相比，處理WB顯著提高了根系A(chǔ)M真菌的Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)（P＜0.05），但其他處理的α多樣性指標(biāo)與CK間對(duì)應(yīng)指標(biāo)的差異均不顯著（P＞0.05）。相關(guān)性分析表明（表3），土壤AM真菌α多樣性與苜蓿生長(zhǎng)及土壤因子無顯著相關(guān)性（P＞0.05），但根系Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)與無機(jī)氮、堿性磷酸酶和蔗糖酶活性均呈顯著正相關(guān)（P＜0.05或P＜0.01）。

表2 翻埋與覆蓋對(duì)沙化土壤與根系A(chǔ)M真菌α多樣性的影響Table 2 Effects of incorporated and mulched tree branches on α-diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in soils and alfalfa roots

表3 AM真菌α多樣性與苜蓿生物量及土壤因子間的相關(guān)性Table 3 Correlation between α-diversity of AM fungi with alfalfa biomass and soil property

2.4 翻埋與覆蓋對(duì)AM真菌β多樣性的影響

PERMANOVA與NMDS分析結(jié)果表明，WB處理下的土壤AM真菌群落結(jié)構(gòu)與CK、M及W間均存在顯著性差異（P＜0.05），同時(shí)W和CK間土壤AM真菌群落結(jié)構(gòu)亦顯著不同（P＜0.01，圖3a）。然而，處理間根系A(chǔ)M真菌的群落結(jié)構(gòu)不同于土壤，即只有WB和M間的AM真菌群落結(jié)構(gòu)差異顯著（P＜0.05，圖3b）。dbRDA分析表明（圖4），土壤中的AM真菌群落結(jié)構(gòu)與紫花苜蓿地上生物量、全磷含量、無機(jī)氮含量、脲酶活性及蔗糖酶活性顯著相關(guān)（P＜0.05或P＜0.01，圖4a），而根系A(chǔ)M真菌群落結(jié)構(gòu)和紫花苜蓿地上生物量、有機(jī)碳含量、無機(jī)氮含量、速效磷含量及過氧化氫酶活性顯著相關(guān)（P＜0.05或P＜0.01，圖4b）。據(jù)此，紫花苜蓿地上生物量和無機(jī)氮含量是同時(shí)影響土壤和根系中AM真菌群落結(jié)構(gòu)的主要因子。

圖3 AM真菌群落結(jié)構(gòu)在土壤（a）和根系（b）中NMDS與PERMANOVA分析Fig.3 NMDS and PERMANOVA analysis of arbuscular mycorrhizal fungi community structure in soil（a）and root（b）

圖4 土壤（a）與紫花苜蓿根系（b）中AM真菌群落結(jié)構(gòu)與因子間的冗余分析Fig.4 Redundancy analysis between community structure of arbuscular mycorrhizal fungi and its factors in soil（a）and root（b）respectively

3 討論

3.1 翻埋與覆蓋對(duì)紫花苜蓿根系A(chǔ)M真菌侵染率及沙化土壤孢子數(shù)的影響

AM真菌在植物根系的侵染定殖與土壤理化因子有關(guān)［27］。本研究表明，紫花苜蓿根系總侵染率、叢枝侵染率、菌絲侵染率、泡囊侵染率及土壤孢子數(shù)均與土壤水分、土壤養(yǎng)分及酶活性間呈正相關(guān)，而與pH呈負(fù)相關(guān)。馮固等［28］研究發(fā)現(xiàn)，AM真菌侵染率及產(chǎn)孢能力隨土壤養(yǎng)分的變化而有所不同。同樣在本試驗(yàn)中，與CK相比，由于林木枝條翻埋+覆蓋處理（WB）下的土壤水分、養(yǎng)分含量及酶活性（過氧化氫酶除外）較其他處理最高，而pH最低，致使WB處理下的紫花苜蓿根系A(chǔ)M真菌侵染率和土壤孢子數(shù)亦最高，說明WB處理可以有效促進(jìn)AM真菌在土壤和植物中的侵染定殖。同時(shí)，AM真菌在植物根系侵染率的提高也會(huì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)［13］，而且本研究結(jié)果顯示紫花苜蓿地上生物量與菌根侵染率及孢子數(shù)之間存在顯著正相關(guān)。此外，李勝寶等［29］的研究結(jié)果表明，AM真菌可以促進(jìn)土壤中添加秸稈的降解，利于土壤養(yǎng)分含量的提高。因此，WB處理由于改善了土壤水分條件，將更有利于促進(jìn)包括AM真菌在內(nèi)的微生物對(duì)林木枝條及土壤中其他有機(jī)物的分解，利于土壤有機(jī)碳及其他養(yǎng)分含量的提高。還有研究顯示，接種AM真菌顯著增加了土壤脲酶的活性及作物秸稈氮素的釋放量［30］，本研究結(jié)果中WB處理與其類似，因?yàn)閃B處理方式顯著促進(jìn)了AM真菌侵染，進(jìn)而土壤脲酶活性得以提高及枝條氮素得以分解釋放?？傊cCK相比，WB處理在促進(jìn)AM真菌侵染、土壤養(yǎng)分提高及植物生長(zhǎng)方面均具有積極的作用，是未來干旱半干旱區(qū)沙化土壤可供選擇的一種措施。

在黃土高原旱作農(nóng)田的研究表明，秸稈覆蓋亦能顯著提高土壤AM真菌的豐富度（AM真菌種數(shù)）［31］，但也有秸稈覆蓋可增加或降低AM真菌侵染率的研究結(jié)果［32］。本研究表明，林木枝條覆蓋雖然沒有顯著影響紫花苜蓿根系總侵染率、叢枝侵染率、菌絲侵染率、泡囊侵染率及土壤孢子數(shù)，但覆蓋措施總體上表現(xiàn)出促進(jìn)AM真菌侵染率的趨勢(shì)。此外，由于WB處理中長(zhǎng)枝覆蓋遮蔭對(duì)紫花苜蓿的生長(zhǎng)具有一定的抑制作用［10］，導(dǎo)致紫花苜蓿地上生物量在覆蓋處理（M）下高于WB處理，這也可能是M處理表現(xiàn)出能夠促進(jìn)AM真菌侵染率的原因，因?yàn)橄嚓P(guān)性分析亦表明紫花苜蓿生物量與AM真菌侵染率顯著正相關(guān)。此外，還有研究表明，秸稈覆蓋可以促進(jìn)AM真菌類群中腐生營(yíng)養(yǎng)型真菌豐度的升高，有助于土壤養(yǎng)分的提升［33］，而且土壤中添加作物秸稈并接種AM真菌處理能不同程度地增加土壤養(yǎng)分和植物生物量［34］。本研究結(jié)果顯示，與CK相比，雖然翻埋林木枝條處理（W）對(duì)土壤養(yǎng)分含量和酶活性亦具有促進(jìn)作用，但是W處理下的紫花苜蓿生物量及土壤水分含量與CK無顯著差異，這可能也是處理W未能顯著促進(jìn)AM真菌侵染率的原因?？傊幚黹gAM真菌的侵染率總體表現(xiàn)為WB＞M＞W(wǎng)＞CK的趨勢(shì)，特別是WB可以顯著改善土壤水分條件，同時(shí)為植物生長(zhǎng)和AM真菌定殖創(chuàng)造有利條件，而AM真菌的成功定殖又為促進(jìn)植物的生長(zhǎng)進(jìn)一步創(chuàng)造了有利條件。

3.2 翻埋與覆蓋對(duì)沙化土壤及紫花苜蓿根系A(chǔ)M真菌群落結(jié)構(gòu)的影響

前人關(guān)于秸稈還田的研究結(jié)果表明，翻埋秸稈可以顯著提高AM真菌物種豐富度和多樣性指數(shù)，但對(duì)β多樣性的影響不顯著［35］，但也有秸稈還田對(duì)AM真菌β多樣性的影響顯著的研究實(shí)例［36］。還有研究顯示秸稈和有機(jī)肥翻埋顯著提高了AM真菌物種豐富度和多樣性指數(shù)，并同時(shí)改變了β多樣性［5］。因此，有機(jī)物料添加對(duì)AM真菌α多樣性及β多樣性的影響可能還與被改良的土壤性質(zhì)有關(guān)。在本研究中，雖然翻埋+覆蓋處理（WB）顯著提高了根系A(chǔ)M真菌的Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)，但翻埋（W）或覆蓋（M）處理對(duì)土壤及植物根系α多樣性無顯著影響。李雪靜等［37］發(fā)現(xiàn)土壤中有機(jī)質(zhì)、全碳、全氮及水分條件均顯著影響AM真菌的多樣性。然而，本研究相關(guān)分析的結(jié)果表明，WB與CK相比由于顯著提高了土壤無機(jī)氮含量及促進(jìn)了堿性磷酸酶與蔗糖酶活性，因而提高了Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)，說明無機(jī)氮在高C/N林木枝條添加下對(duì)AM真菌α多樣性的影響更為重要。Li等［9］的前期研究也發(fā)現(xiàn)，利用高C/N林木枝條改良土壤時(shí)短期內(nèi)會(huì)造成土壤C/N的失衡，使得提高無機(jī)氮含量成為林木枝條改良土壤時(shí)需要注意的重要因素。然而，本研究結(jié)果表明，在林木枝條改良8年后的土壤中，其無機(jī)氮含量均顯著高于CK，而且3種林木枝條改良措施中以WB處理下的土壤無機(jī)氮含量最高。因此，WB處理對(duì)根系A(chǔ)M真菌的Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)的提高與該處理下土壤中無機(jī)氮含量亦最高密切相關(guān)。此外，AM真菌α多樣性與酶活性間的顯著正相關(guān)說明AM真菌α多樣性的提高與土壤微生物活性呈正相關(guān)，這與Alguacil等［19］的研究結(jié)果類似，進(jìn)一步說明3種林木枝條改良方式中，WB處理的土壤脲酶、堿性磷酸酶及蔗糖酶活性最高亦與其AM真菌α多樣性最高密切相關(guān)。因此，WB處理較M和W更有利于促進(jìn)土壤AM真菌α多樣性及其活性，利于干旱半干旱地區(qū)土壤的改良。

本研究β多樣性分析結(jié)果顯示，WB處理下土壤AM真菌群落結(jié)構(gòu)與CK、W及M均出現(xiàn)顯著分離，WB處理下的紫花苜蓿根系A(chǔ)M真菌群落結(jié)構(gòu)與CK亦出現(xiàn)顯著分離，說明翻埋+覆蓋的組合處理顯著改變了土壤及植物根系中AM真菌的群落結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的研究表明，紫花苜蓿地上生物量和無機(jī)氮含量是同時(shí)影響土壤和根系中AM真菌群落結(jié)構(gòu)的主要因子，說明紫花苜蓿與AM真菌之間存在協(xié)同互利的關(guān)系，這與接種AM真菌可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)的研究結(jié)果類似［38］。然而，前人的研究已表明，AM真菌在磷素循環(huán)中扮演著重要作用，可分泌大量磷酸酶活化有機(jī)磷，并通過菌絲吸收和運(yùn)輸磷的過程促進(jìn)植物對(duì)無機(jī)磷的吸收［39］，本研究中土壤無機(jī)氮與AM真菌群落間的關(guān)系更為密切的結(jié)果與其不一致，進(jìn)一步說明無機(jī)氮是林木枝條改良土壤過程中對(duì)AM真菌影響最主要的因子之一。此外，Li等［9］前期研究也表明，在高C/N林木枝條添加下土壤中的氮素可能對(duì)植物及微生物生長(zhǎng)更為重要，因而無機(jī)氮也顯著影響了AM真菌的群落結(jié)構(gòu)，這與Liu等［5］利用秸稈改良土壤的研究結(jié)果類似。RDA模型結(jié)果還顯示紫花苜蓿地上生物量和無機(jī)氮含量是同時(shí)影響土壤和根系中AM真菌群落結(jié)構(gòu)的主要因子，這進(jìn)一步說明AM真菌與植物生長(zhǎng)之間存在顯著的正相關(guān)。同時(shí)，Shu等［40］利用不同有機(jī)改良劑研究亦發(fā)現(xiàn)，微生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)與作物產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，說明土壤微生物多樣性是通過提高土壤微生物功能來驅(qū)動(dòng)作物產(chǎn)量的重要因子。因此，綜合分析，WB不僅可以顯著改善AM真菌的群落結(jié)構(gòu)和功能，而且為AM真菌與紫花苜蓿的共生創(chuàng)造了有利的條件，促進(jìn)了紫花苜蓿的生長(zhǎng)。

4 結(jié)論

與翻埋（W）和覆蓋（M）相比，翻埋與覆蓋的處理組合（WB）在土壤及植物根系A(chǔ)M真菌的侵染定殖以及AM真菌群落結(jié)構(gòu)與活性的改善方面均具有顯著的促進(jìn)作用，表現(xiàn)出3種林木枝條處理方式中以翻埋與覆蓋的處理組合下的AM真菌侵染率最高、土壤孢子數(shù)最多及α多樣性較高，而AM真菌活性的提高又促進(jìn)了土壤碳氮等養(yǎng)分的循環(huán)和植物的生長(zhǎng)。因此，翻埋與覆蓋的處理組合作為將來干旱半干旱地區(qū)沙化土壤改良的一種措施是可行的，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。