汪志琴 馬 琨 王小玲 李 越 魏?；?/p>

(1 寧夏大學農(nóng)學院，寧夏回族自治區(qū) 銀川 750021；2 寧夏大學西北土地退化與生態(tài)恢復(fù)國家重點實驗室培育基地，寧夏回族自治區(qū) 銀川 750021)

叢枝菌根(arbuscularmycorrhizae，AM)真菌是自然界分布廣泛的一種植物根系和真菌共生體[1]，能通過碳和養(yǎng)分吸收、傳遞，強化生物和非生物生態(tài)系統(tǒng)組分之間的聯(lián)系[2-4]。隨著植物與微生物相互作用研究的深入，發(fā)現(xiàn)AM真菌能直接或間接地影響土壤生態(tài)過程；AM真菌是維持陸地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要組分，在植物生長、土壤肥力與作物生產(chǎn)力形成等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[5-6]。因此，了解不同農(nóng)業(yè)管理活動對AM真菌的影響，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤的可持續(xù)利用具有重要意義。

免耕是農(nóng)田管理活動中經(jīng)常采用的一種保護性耕作措施。與傳統(tǒng)耕作相比，免耕能通過減少土壤的擾動提高土壤微生物生物量和生物多樣性，改變微生物群落組成，優(yōu)化土壤環(huán)境，改善土壤質(zhì)量，間接影響作物養(yǎng)分吸收，從而影響作物產(chǎn)量[7-8]。研究表明，AM真菌受耕作措施和施肥制度的影響，在擾動較少的土壤中能表現(xiàn)出更高的多樣性[9]。與耕地相比，持久草地管理下土壤AM真菌具有更高的多樣性，這2種利用方式下的土壤AM真菌群落組成和多樣性存在明顯差異，集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理活動會對AM真菌的增殖產(chǎn)生不利影響[10]。相對未開墾的土地而言，傳統(tǒng)耕作由于破壞了AM真菌菌根網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致AM真菌豐富度、多樣性均有所降低；而在集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動影響下，AM真菌的多樣性通常更低、豐富度更小，甚至土壤在受到擾動后會導(dǎo)致某些物種消失[11]。然而，關(guān)于AM真菌群落對土地利用方式響應(yīng)的研究結(jié)論不一。Plaza等[12]研究表明，土壤耕作擾動有利于少數(shù)AM真菌孢子快速生長；而高萍等[9]和Kautz等[13]則認為，有機耕作強度與土壤AM真菌群落結(jié)構(gòu)及其多樣性呈負相關(guān)關(guān)系，免耕條件下的土壤AM真菌多樣性均高于耕作。

秸稈覆蓋可以通過提高AM真菌生物量來促進植物對養(yǎng)分的吸收[14]。Bending等[15]研究發(fā)現(xiàn)在免耕秸稈覆蓋措施下，土壤AM真菌多樣性指數(shù)、土壤微生物碳源利用能力均顯著提升；而植被清除、土壤耕作、化學肥料施用均顯著降低了土壤AM真菌生物量；在高肥力下，土壤氮、磷、速效鉀的增加是導(dǎo)致AM真菌群落組成變化的驅(qū)動因子。Dai等[16]和K?hl等[17]研究表明，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中肥料的投入是導(dǎo)致AM真菌群落結(jié)構(gòu)改變的主要因素。有機肥施用對土壤AM真菌生長繁殖有促進作用，這主要是因為有機肥可以通過改變土壤礦質(zhì)營養(yǎng)濃度、植物組織氮磷比來影響AM真菌的生長和侵染能力，進而刺激AM真菌種群的生長，使其更適應(yīng)新的營養(yǎng)條件。朱晨[18]也證實化學氮肥的施用對AM真菌群落結(jié)構(gòu)與多樣性均具有顯著影響。氮肥施用水平的提高會導(dǎo)致AM真菌多樣性的降低，進而導(dǎo)致AM真菌群落結(jié)構(gòu)簡單、功能單一，而磷肥施用則無顯著影響；此外，施用有機肥或生物有機肥，對調(diào)控土壤微生物區(qū)系有突出作用，說明有機肥也是影響AM真菌的重要因素之一[19]。

土壤AM真菌在維持農(nóng)田生產(chǎn)力方面發(fā)揮著不可替代的作用，研究農(nóng)業(yè)綜合管理活動對AM真菌群落組成、多樣性以及不同AM真菌間功能差異的影響具有重要意義。但目前相關(guān)研究[16-19]多集中在單一土地管理要素對AM真菌的影響上，而關(guān)于AM真菌在免耕、覆蓋、有機肥管理等綜合因素及交互作用的響應(yīng)上研究尚鮮見報道。本研究以不同農(nóng)業(yè)綜合管理活動的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，包括傳統(tǒng)耕作有機生產(chǎn)、免耕覆蓋耕作有機生產(chǎn)的冬麥農(nóng)田土壤為對象；利用基于Illumina MiSeq平臺的高通量測序方法，旨在揭示耕作、施肥及覆蓋三者之間交互關(guān)系對AM真菌多樣性及群落組成的影響，以及AM真菌群落組成和多樣性對土壤環(huán)境因子的變化產(chǎn)生的響應(yīng)情況，為寧夏南部山區(qū)合理農(nóng)作物免耕覆蓋、有機栽培管理提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗在寧夏回族自治區(qū)固原市隆德縣沙塘鎮(zhèn)和平村(105°28′48″E，35°12′36″N)進行，該區(qū)域海拔1 883 m，年均降水量410 mm，年均蒸發(fā)量 1 370 mm，年均氣溫6℃，供試土壤為黑壚土。試驗于2015年4月開始，前茬作物為蠶豆，品種為臨蠶6號，冬麥品種為藍天32號，均購自銀川種子銷售公司。供試土壤基本理化性狀為全氮0.52 g·kg-1、全磷0.65 g·kg-1、有機質(zhì)10.63 g·kg-1，堿解氮41.0 mg·kg-1、速效磷45.5 mg·kg-1、速效鉀170.5 mg·kg-1、pH值9.0。

1.2 試驗設(shè)計

分別于2015年、2016年秋季種植冬麥，冬麥前茬作物為蠶豆。采用雙因素隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置2個因素：因素1為耕作方式，包括免耕覆蓋(記作N)、傳統(tǒng)耕作不覆蓋(記作T) 2個水平；因素2為施肥方式，包括施有機肥(記作F)和不施有機肥(記作C)2個水平。共4個處理，即免耕覆蓋+施有機肥(記作NF)、免耕覆蓋+不施有機肥(記作NC)、傳統(tǒng)耕作不覆蓋+施有機肥(記作TF)和傳統(tǒng)耕作不覆蓋+不施有機肥(記作TC)；每個處理4次重復(fù)。每個小區(qū)面積為12 m2，共16個小區(qū)。

2015年開始，免耕覆蓋處理的小區(qū)均不進行土壤翻耕，傳統(tǒng)耕作處理進行人工翻耕。2015年免耕覆蓋處理冬麥播前將200 kg·667 m-2小麥脫粒后的穎殼均勻的覆蓋于土壤表面，后續(xù)試驗均不再覆蓋。免耕覆蓋處理在冬麥生育期內(nèi)定期將地上雜草齊地表割掉，覆蓋在冬麥行間；耕作處理定期將田間雜草連根拔掉。2015年9月中旬種植冬麥，于2016年7月中旬收獲。2016年9月中旬種植冬麥，于2017年7月中旬收獲。

2015年、2016年冬麥播種量均為25 kg·667 m-2，每小區(qū)種12行，每行播56.25 g。免耕覆蓋處理，播前將有機肥均勻地撒在冬麥行間，耕作處理有機肥在播前隨耕翻施入土壤。所施用的生物有機肥(黃腐酸≥12%、有機質(zhì)≥45%、N+P2O5+K2O≥4%)，每個小區(qū)施肥量折合純氮(N%)施量為108 g、純磷(P2O5%)施量為23.6 g、純鉀(K2O%)施量為22.3 g。

1.3 樣品采集與分析

1.3.1 取樣方法 2017年冬麥收獲前利用多點取樣的方法，采集各小區(qū)0～20 cm土層土壤，各小區(qū)土壤樣本獨立，土壤樣本用冰盒保鮮帶回。土壤樣品立即過1 mm篩，一部分置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆?，用于土壤AM真菌多樣性測定；其余樣品自然風干，用于土壤理化性狀分析。

1.3.2 土壤AM真菌DNA 提取、PCR 擴增及回收純化 采用Fast DNA Spin Kit試劑盒(Illumina公司，美國)提取土壤AM真菌DNA，按照說明書步驟進行提取。引物信息如表1所示。擴增片段大小為280 bp。PCR擴增在ABI-2720擴增儀(美國ABI公司)上進行。擴增體系：5×反應(yīng)緩沖液5 μL，5×GC緩沖液5 μL，2.5 mmol·L-1dNTP 2 μL，10 μmol·L-1前、后引物各1 μL，DNA模板40 ng，Q5 DNA聚合酶(NEB公司，美國)0.25 μL，ddH2O補足至25 μL，擴增程序：98℃預(yù)變性2 min；98℃變性15 s，55℃退火30 s，72℃延伸30 s，共30個循環(huán)；72℃終延伸5 min，10℃保存；擴增產(chǎn)物利用2%瓊脂糖凝膠電泳檢測，采用凝膠回收試劑盒(美國AXYGEN公司)對目標片段進行切膠回收。由上海派森諾生物科技有限公司Illumina MiSeq測序平臺進行雙端測序分析。

表1 本研究中所用引物Table 1 The primer sequences used in this study

1.3.3 土壤理化性狀的分析 土壤全氮采用半微量凱式法測定；堿解氮采用堿解擴散法測定；速效磷采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用NH4OAc浸提，火焰光度法測定；有機質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測定；pH值利用PHSJ-4F pH計(上海儀電科學儀器股份有限公司)測定(1∶5土水比)[21]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用QIIME軟件和UCLUST序列比對工具[22]，對根據(jù)質(zhì)量控制篩選出的優(yōu)質(zhì)序列按97%的序列相似度進行歸并和劃分為不同的操作分類單元(operational taxonomic unit，OTUs)，并選取每個OTU中豐度最高的序列作為該OTU的代表序列，根據(jù)獲得的OTU豐度矩陣，使用R軟件計算各樣本(組)共有OTU的數(shù)量，在OTU聚類基礎(chǔ)上對樣品進行Alpha多樣性分析，計算樣品豐富度指數(shù)、多樣性指數(shù)，根據(jù)分類學分析結(jié)果繪制樣品菌群分布圖比較差異。

采用兩因素方差分析檢驗免耕覆蓋、有機肥措施對AM真菌多樣性及群落組成間的顯著性(SPSS 19.0)；Canoco 5.0軟件進行AM真菌多樣性、豐富度及基于屬水平上AM真菌群落組成與土壤環(huán)境要素間的多元分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 AM真菌測序深度分析

由圖1可知，樣品的AM真菌物種累計曲線逐漸趨于平緩，說明樣本量足夠大，測序數(shù)量趨于飽和，取樣樣品數(shù)基本合理，測序文庫能夠較真實地反映土壤樣品中AM真菌微生物群落的物種數(shù)，測序結(jié)果基本能充分發(fā)掘分析樣品中的大部分AM真菌種類，但仍可能會有少量AM真菌種類未被發(fā)現(xiàn)。

圖1 AM真菌物種稀釋曲線圖Fig.1 Species rarefaction curve of AM fungi

2.2 免耕覆蓋、有機肥施用對土壤AM真菌群落共有及特有OTUs的影響

將豐度值低于全體樣本測序總量0.001%(1/100 000)的OTU去除，并將去除稀有OTU的豐度矩陣用于后續(xù)分析，在所有樣本中共檢測到OTU數(shù)為 4 515個。NC、NF、TC、TF處理分別獲得1 187、1 106、1 075、1 147個OUT，各處理間共有OTU數(shù)為450個(圖2)。NC、NF、TC、TF特有的OTU數(shù)分別為238、162、155、240個。結(jié)果表明，與免耕覆蓋不施肥相比，有機肥施用后土壤AM真菌的總OTU數(shù)和特有OTU數(shù)分別降低了6.8%和31.93%。然而，在傳統(tǒng)耕作條件下，有機肥的施用卻提高了土壤AM真菌的總OTU數(shù)和特有OTU數(shù)，分別為6.27%和35.41%，表現(xiàn)出與免耕覆蓋相反的變化趨勢。有機肥的施用對各處理土壤特有AM真菌OTU數(shù)有明顯的抑制或促進作用，其作用強度明顯高于對土壤AM真菌總OTU數(shù)的影響。

圖2 不同處理下共有AM真菌OTUs的Venn圖Fig.2 Venn diagrams of the number of unique and shared AM fungal OTUs under different treatment

2.3 免耕覆蓋、有機栽培對土壤HM真菌多樣性的影響

由表2可知，免耕覆蓋(NC)及傳統(tǒng)耕作(TC)處理下，有機肥的施用均降低了土壤AM真菌的多樣性指數(shù)，其中Shannon指數(shù)降低了3.70%～8.40%，Simpson指數(shù)降低了2.11%～3.26%，而AM真菌豐富度中Chao1指數(shù)則增加了1.94%～2.63%、ACE指數(shù)增加了3.84%～5.62%。從施肥方式來看，不施肥及施有機肥下，傳統(tǒng)耕作模式均降低了AM真菌的多樣性指數(shù)，而提高了AM真菌的豐富度指數(shù)。與NC相比，TC的Shannon指數(shù)降低了8.40%，Simpson指數(shù)下降了3.16%，Chao1指數(shù)增加了5.01%、ACE指數(shù)增加了8.31%；TF與NF間也表現(xiàn)出類似的變化趨勢，但各處理間均無顯著差異。結(jié)合圖2各處理共有或獨有的OTUs可知，農(nóng)業(yè)綜合管理活動中耕作覆蓋方式，有機肥的施用與否均會對土壤AM真菌的多樣性及豐富由于C=O、C-H、N-H的伸縮振動引起的，其中C-H的伸縮振動也與膠稠度緊密相關(guān)[29]。度產(chǎn)生一定影響，其中多樣性變化趨勢可能與農(nóng)業(yè)綜合管理活動時間的長短以及群落組成中AM種屬分布特征有關(guān)。

表2 免耕覆蓋、有機栽培對土壤AM真菌多樣性的影響Table 2 Effect of no-tillage, mulching and organic fertilization management to AM fungi diversity

注：同列不同小寫字母表示各處理間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference among treatment.

2.4 免耕覆蓋、有機栽培影響下土壤AM真菌在屬水平的分類特征

不同處理土壤中AM真菌共獲得4 515個OTUs，分屬于1門3綱4目8科10屬155種；其中，類球囊霉屬(Paraglomus)、球囊霉屬(Glomus)、近明球囊霉屬(Claroideoglomus)，為各處理AM真菌群落的優(yōu)勢屬，其AM真菌平均相對豐度占AM真菌OUT總豐度的94.5%，而原囊霉屬(Archaeospora)、盾巨孢囊霉屬(Scutellospora)、雙型囊霉屬(Ambispora)、多孢囊霉屬(Diversispora)、有隔球囊霉屬(Septoglomus)、巨孢囊霉屬(Gigaspora)、無梗囊霉屬(Acaulospora)僅占總豐度的5.5%。

由圖3可知，免耕覆蓋下，有機肥的施用(NF)提高了類球囊霉屬(Paraglomus)、多孢囊霉屬(Diversispora)AM真菌的相對豐度。其中多孢囊霉屬的相對豐度提高了1.14倍，原囊霉屬也提高了8.2%，其他AM真菌屬水平上OTU相對豐度則分別下降了5.1%～44.4%。傳統(tǒng)耕作不覆蓋條件下，有機肥施用后(TF)，類球囊霉屬的相對豐度增加了36.4%，較免耕處理提高了4.45倍。優(yōu)勢屬中，球囊霉屬的相對豐度也提高了26.7%，但近明球囊霉屬的相對豐度表現(xiàn)出與免耕處理相同的下降趨勢；其他各屬的豐度變化幅度較大，平均在20%～300%?？傮w來看，無論在免耕覆蓋還是傳統(tǒng)耕作條件下，有機肥的施用均會影響AM真菌屬水平上的相對豐度。有機肥的施用提高了類球囊霉屬的相對豐度，對近明球囊霉屬有明顯的抑制作用，降低了其豐度；豐度較低的其他7屬(原囊霉屬、盾巨孢囊霉屬、雙型囊霉屬、多孢囊霉屬、有隔球囊霉屬、無梗囊霉屬、巨孢囊霉屬)AM真菌更易受到有機肥施用的明顯影響。

圖3 免耕覆蓋有機肥管理對基于屬水平上AM真菌相對豐度組成的影響Fig.3 Effect of no-tillage, mulching and organic fertilization management to the relative abundances of AM fungi based on the genus level

不施肥條件下，與傳統(tǒng)耕作(TC)相比，免耕覆蓋(NC)的土壤AM真菌類球囊霉屬、球囊霉屬的相對豐度分別下降了26.55%、19.79%，但近明球囊霉的相對豐度卻提高了1.53倍。隨著有機肥的施用，傳統(tǒng)耕作(TF)較免耕覆蓋(NF)而言，類球囊霉屬的相對豐度約降低了7.37%，近明球囊霉和球囊霉屬的相對豐度分別增加和降低了7.05%、35.54%。綜上，耕作管理活動明顯抑制了AM真菌類球囊霉屬的相對豐度；施肥或不施肥條件下，耕作與否對球囊霉屬和近明球囊霉相對豐度的變化會產(chǎn)生相反的作用效果。

AM真菌屬水平上相對豐度分布的方差顯著性檢驗結(jié)果表明(圖4)，受耕作覆蓋及有機肥施用方式影響，傳統(tǒng)耕作不施肥(TC)條件下土壤AM真菌中近明球囊霉相對豐度與免耕施肥(NF)、免耕無肥(NC)、傳統(tǒng)耕作施肥(TF)間均存在顯著差異(P=0.02、0.04、0.006)。兩因素方差分析結(jié)果表明，肥料因素(P=0.014)和兩因素間(肥料因素×耕作覆蓋)的交互(P=0.019)對不同處理下近明球囊霉相對豐度有顯著影響。免耕覆蓋、不施肥(NC)處理中，有隔球囊霉屬的相對豐度與傳統(tǒng)耕作施用有機肥(TF)間存在極顯著差異(P=0.009)；不同處理下肥料因素、耕作覆蓋因子對土壤AM真菌有隔球囊霉屬的相對豐度均有顯著影響(P1=0.029，P2=0.029)。

圖4 免耕覆蓋有機肥管理影響下的土壤AM真菌屬水平類群豐度差異Fig.4 Difference in abundance of AM fungi in soil under no-tillage and organic management

2.5 免耕覆蓋有機肥管理下AM真菌屬水平的相對豐度、多樣性與土壤環(huán)境因子的關(guān)系

由圖5可知，第1、第2排序軸的累計貢獻率均大于70%，說明土壤環(huán)境因子指標能在70%以上解釋AM真菌多樣性、屬水平的相對豐度與土壤環(huán)境因子間的相關(guān)關(guān)系及差異性。

由圖5-A可知，第1排序軸(43.46%)、第2排序軸(27.59%)能夠在累計變量71.05%上揭示土壤中AM真菌多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)的變化。不同處理下AM真菌多樣性及豐富度的空間變異受全磷、速效磷、全氮濃度及土壤pH值的影響；而兩類用以表征AM真菌多樣性與豐富度的參數(shù)均與速效磷、全磷濃度呈正相關(guān)，與土壤pH值、全氮濃度呈負相關(guān)；其中，全磷濃度與AM真菌多樣性(Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù))相關(guān)性最大，而與豐富度(ACE指數(shù)、Chao1指數(shù))相關(guān)性最大的是土壤速效磷濃度，說明影響AM真菌多樣性與豐富度的首要因子是土壤速效磷濃度。

由圖5-B可知，第1、第2排序軸能夠在累計變量72.89%上解釋土壤中AM真菌屬水平相對豐度的空間變化，全磷、速效磷、全氮含量、堿解氮、速效鉀等均對AM真菌優(yōu)勢屬的豐度有一定的影響。對優(yōu)勢屬而言，類球囊霉屬與全磷呈正相關(guān)，且相關(guān)性最大，而球囊霉屬與速效磷呈顯著正相關(guān)，相對豐度僅次于前兩者的近明球囊霉，其相對豐度高低與土壤速效鉀、堿解氮含量呈負相關(guān)。

3 討論

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，土壤AM真菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性變化受耕作措施及施肥制度等多種因素的影響[23-24]。本研究中，不同耕作與施肥措施下土壤AM真菌群落的組成及多樣性變化存在一定差異。從基于OTU數(shù)的群落結(jié)構(gòu)分析可知，4種處理下的土壤AM真菌類群分布有部分一致的類群；但從耕作覆蓋及施肥因素來看，不同處理間AM真菌的存在較為明顯的差異，免耕覆蓋處理2組樣本共有的OTU數(shù)高于其他樣本兩兩共有，達到最大，施肥處理次之，說明免耕條件下，免耕施肥和免耕土壤AM真菌群落分布相似度高于耕作處理。這與Verena 等[25]的研究結(jié)果一致。表明免耕條件下的土壤環(huán)境更適宜于AM真菌群落生長和繁殖，與傳統(tǒng)耕作相比，免耕能提高AM真菌物種豐度與多樣性，形成獨特的AM真菌群落結(jié)構(gòu)。Irene等[26]用覆蓋替代冬季休耕，在隨后種植向日葵或玉米的土壤中發(fā)現(xiàn)AM真菌生物量及多樣性均有所提高；也有研究通過將常規(guī)耕作與免耕系統(tǒng)進行比較，發(fā)現(xiàn)土壤頻繁耕作會對AM真菌豐富度的產(chǎn)生不利影響，這是傳統(tǒng)耕作稀釋了AM真菌繁殖體造成的結(jié)果[25]。高萍等[9]對14年保護性耕作條件下的AM真菌多樣性進行研究，也發(fā)現(xiàn)免耕土壤中的AM真菌多樣性顯著高于耕作處理。上述研究均說明實施保護性耕作措施的時間越長，越有利于AM真菌多樣性的提高[27-28]，土壤擾動會降低AM真菌的多樣性[28-29]。這與本研究結(jié)果基本一致。研究發(fā)現(xiàn)在不考慮耕作管理對AM真菌影響的條件下，土壤施肥方法、制度與AM真菌的多樣性和組成也存在較為密切的關(guān)系。Liu等[30]研究表明，施肥減少了AM真菌的多樣性，使AM真菌群落向特定物種或區(qū)系的優(yōu)勢種轉(zhuǎn)移。而關(guān)于施肥對AM真菌多樣性的中性或者負作用影響也有報道，如劉佳[31]認為，施有機肥和化肥均能提高AM真菌多樣性。這與本研究結(jié)果相反。這可能與本試驗中施用有機肥導(dǎo)致土壤AM真菌類球囊霉屬、球囊霉屬、近明球囊霉等優(yōu)勢種發(fā)生變化，為其他屬的AM真菌成功定殖提供了更多的機會有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)有機肥施用導(dǎo)致的土壤環(huán)境變化，主要表現(xiàn)為改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤保水性和透氣性，促進寄主植物的生長發(fā)育[32]，這也可能是導(dǎo)致AM真菌多樣性降低，豐富度提高的重要因素之一，說明AM真菌群落對有機肥施用的響應(yīng)受多種因素相互作用的影響。

本研究中，土壤AM真菌優(yōu)勢屬有類球囊霉屬與球囊霉屬。這與李雪靜等[33]對荒漠和草原生態(tài)系統(tǒng)的研究結(jié)果一致。前人對森林[34]、草原[35]、濕地[36]、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)[37]的AM真菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性進行研究，發(fā)現(xiàn)AM真菌群落組成主要由球囊霉屬決定。這與本研究結(jié)果基本相似。球囊霉屬具有獨特的繁殖方式，能夠耐受各種環(huán)境的變化，因此分布廣泛[38]。與傳統(tǒng)耕作相比，在受干擾少的土壤(免耕)中，類球囊霉屬與球囊霉屬相對豐度的分布更集中、更均勻。耕作和施肥管理改變了AM真菌屬水平的相對豐度，免耕覆蓋條件下施肥提高了類球囊霉屬相對豐度；但耕作條件下有機肥施用后則表現(xiàn)出相反的變化趨勢，其中近明球囊霉屬的相對豐度變化與類球囊霉屬相對豐度變化規(guī)律相似。無論耕作與否，施肥均降低了球囊霉屬相對豐度，而免耕條件下施肥增加了其相對豐度。屬水平的顯著性差異分析結(jié)果表明，施肥和耕作、覆蓋措施都對土壤中有隔球囊霉屬造成了較大程度的破壞和抑制，降低了其豐度，近明球囊霉屬相對豐度對有機肥施用也表現(xiàn)出相似的響應(yīng)。

研究表明，環(huán)境因子(氣候、土壤理化因子)對AM真菌群落結(jié)構(gòu)的影響較大[39-40]。本研究中，土壤速效磷、全磷與AM真菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)存在顯著相關(guān)關(guān)系，這與Smilauer[41]和Mathimaran等[42]研究認為AM真菌多樣性、群落結(jié)構(gòu)組成與土壤磷元素濃度并無顯著相關(guān)關(guān)系的結(jié)論不一致。但也有研究結(jié)果表明，土壤磷與AM真菌群落結(jié)構(gòu)或多樣性顯著相關(guān)[43]，這與本研究結(jié)果相似。分析認為，在一定的土壤環(huán)境條件下，AM真菌豐富度隨著磷含量的增加而呈上升的趨勢，當濃度升高到一定程度時，AM真菌豐富度與多樣性呈下降的趨勢，其主要原因是土壤的高磷濃度使宿主植物根系分泌物發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致AM真菌生存環(huán)境發(fā)生變化。此外，土壤pH值與有機質(zhì)也是影響AM多樣性的重要因素。我國東南沿海地區(qū)AM真菌群落結(jié)構(gòu)的研究表明，球囊霉屬對土壤pH值的適應(yīng)范圍較寬，在pH值為5～9的土壤中均廣泛分布[25]。本試驗結(jié)果表明，土壤AM真菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)與土壤pH值呈顯著負相關(guān)，而有機質(zhì)、速效磷與AM真菌多樣性呈顯著正相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)由于有機質(zhì)、速效磷等土壤養(yǎng)分與生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)的循環(huán)和土壤中各類生物的活性有關(guān)[44]，有機質(zhì)能夠通過影響地上生物群落組成和多樣性而間接影響與之共生的AM真菌多樣性與群落組成，并在一定范圍內(nèi)對AM真菌群落組成起到顯著的促進作用。因此，隨著土壤中有機質(zhì)的增加，其AM真菌多樣性也隨之升高，從而通過相互促進來調(diào)節(jié)作物生長過程中養(yǎng)分的吸收及利用。

4 結(jié)論

免耕覆蓋、有機肥綜合管理下，土壤AM真菌優(yōu)勢屬主要為類球囊霉屬、球囊霉屬、近明球囊霉屬；免耕措施增加了類球囊霉屬相對豐度，施肥活動增加了近明球囊霉相對豐度。冬麥免耕不施肥栽培管理提高了AM真菌多樣性，而耕作施肥管理降低了AM真菌的豐富度。近明球囊霉相對豐度受農(nóng)業(yè)綜合管理措施中有機肥施用以及免耕覆蓋、有機肥施用交互作用的影響顯著。土壤磷含量是影響AM真菌群落結(jié)構(gòu)與多樣性的重要因素，AM真菌群落對耕作、覆蓋、有機肥施用的響應(yīng)受多因素相互作用的影響。