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1、生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)2010,19(1):233-238http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com菌根真菌對土壤呼吸的影響1,222石兆勇，張曉鋒，王發(fā)園1.北京大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院生態(tài)系，北京100871；2.河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江南洛陽471003摘要：土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是地球最大的碳庫之一。土壤呼吸是陸地生態(tài)系統(tǒng)向大氣釋放CO2的主要途徑之一，其微小的變化將導(dǎo)致大氣CO2濃度的較大波動。菌根是土壤真菌與植物根系形成的共生
2、體，存在于絕大多數(shù)植物（90%）的根系和生境中。菌根共有7種類型，其中，在自然界中以叢枝菌根和外生菌根為主。眾多研究表明，菌根對土壤呼吸有著至關(guān)重要的影響，是預(yù)測土壤CO2釋放速率必須考慮，但卻是難以估算的因素。文章總結(jié)了有關(guān)菌根（包括叢枝菌根和外生菌根）對土壤呼吸影響的研究進(jìn)展，對目前所得到的研究結(jié)果進(jìn)行了分析，表明菌根真菌侵染植物根系形成菌根后，能提高土壤呼吸的速率，其可能的途徑有3條：（1）增強(qiáng)了根系的呼吸，（2）菌根真菌自身呼吸的組分，（3）根外菌絲促進(jìn)了非根際區(qū)土體的呼吸。但是，菌根侵染對根系呼吸敏感性（Q10）影響的研究，大多數(shù)
3、則表現(xiàn)為不顯著。同時(shí)，菌根對土壤呼吸的影響受到各種因素的制約。通過對不同溫度下菌根真菌呼吸速率的分析，表明菌根真菌對溫度的升高具有適應(yīng)性。從目前已發(fā)表的報(bào)道來看，目前關(guān)于菌根對土壤呼吸影響的研究還非常少，但可喜的是，近年來，越來越多的研究已經(jīng)意識到了菌根在土壤呼吸中的重要作用。準(zhǔn)確評估菌根在土壤呼吸中的貢獻(xiàn)，將有助于預(yù)測未來在氣候變化下，土壤CO2的排放量。關(guān)鍵詞：菌根；土壤呼吸；溫度敏感性；影響因素中圖分類號：S154.36文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-5906（2010）01-0233-06土壤呼吸是生物圈向大氣釋放其固定CO2的是
4、如何隨時(shí)間和空間變化的。在所有的因素中，土[1]主要途徑之一。眾所周知，大氣中CO2僅通過單壤溫度和土壤濕度是研究最多的影響因素。隨著對一途徑——光合作用進(jìn)入到陸地生態(tài)系統(tǒng)，然而，土壤呼吸影響因素研究的深入，人們越來越意識到生態(tài)系統(tǒng)中CO2則通過多個(gè)過程返回到大氣。其僅僅從非生物因素的研究，難以探明其影響機(jī)制，中，生態(tài)系統(tǒng)呼吸是主要途徑；土壤呼吸則是生態(tài)因此，眾多的研究已經(jīng)開始關(guān)注生物因素，特別是[1,2][11-14]系統(tǒng)呼吸的重要部分，每年通過土壤呼吸輸入土壤微生物對土壤呼吸的作用。在眾多的土壤到大氣CO2的量就占大氣CO2總輸入量的微
5、生物中，一類與植物根系共生的土壤真菌——菌[3][15]20~40%。因此，土壤呼吸很微小的變化就會導(dǎo)根真菌引起了人們的關(guān)注，Hughes等指出，植物致大氣CO2的顯著增加或降低，從而影響到全球和土壤是引起全球溫度變化的CO2的主要來源，在[4,5]氣候變化。然而，土壤呼吸卻是各種氣候變化預(yù)測未來CO2的釋放速率時(shí)，必須以植物和土壤為[6]模型中最難以確定的因素。因此，隨著對全球環(huán)中心，如果不考慮菌根的作用，就會導(dǎo)致在評價(jià)土境氣候變化以及C循環(huán)研究的重視，土壤呼吸的壤呼吸對環(huán)境因素變化的響應(yīng)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。研究也受到了廣泛關(guān)注。在陸地生態(tài)系統(tǒng)中
6、，菌根共分為7種類型，大[16]近幾年來，對土壤呼吸的研究主要集中于：（1）約90%的植物都形成菌根。從全球菌根類型的分土壤呼吸速率及組分的研究：因?yàn)橥寥篮粑蠧O2布來看，叢枝菌根（Arbuscularmycorrhiza，AM）的來源不是單一的，而是與植物根系、土壤生物（包和外生菌根（Ectomycorrhiza，EM）占有絕對的優(yōu)括土壤原生動物和微生物）和土壤特性有著密切的勢。當(dāng)今，地球上絕大多數(shù)植物的菌根都屬于叢枝[17,18]關(guān)系，因此，土壤呼吸及其組分隨著環(huán)境和季節(jié)的菌根和外生菌根，80%的植物種和92%的植物[7,8][9][
7、18]不同變化較大；在組分的研究中，Kuzyakov科形成叢枝菌根，并且對植物的根系呼吸有著重則按照呼吸的來源將其劃分為5個(gè)組成部分。（2）要的影響；而外生菌根雖然只占到植物種類的3%，[10]土壤呼吸影響因素的研究：Campbell和Law指但主要存在于北部溫帶森林（borealforest）樹木的[19]出，理解土壤呼吸在一個(gè)較寬的時(shí)間和空間尺度上根系，因?yàn)樯衷贑循環(huán)中的重要作用，故本文的變化規(guī)律實(shí)質(zhì)上就是理解土壤呼吸的限制因子針對叢枝菌根和外生菌根分別探討了菌根對土壤基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（40971150）；中國博士后科學(xué)
8、基金項(xiàng)目（20090450004）；河南科技大學(xué)科學(xué)研究基金項(xiàng)目(2007ZY063；2008ZY038)；河南科技大學(xué)博士科研啟動基金項(xiàng)目(06-34)作者簡介：石兆勇（197
