喀斯特区营养缺乏(特别是磷)，生境脆弱，水土流失严重。紫茎泽兰入侵中国西南的喀斯特并迅速扩张，影响了本土植物群落的建立。植物在脆弱的喀斯特生境中的入侵机制尚不清楚，而土壤微生物在成功的植物入侵中的作用不容忽视。

丛枝菌根(AM)真菌形成相互连接的菌根网络，可以与世界上80%的陆地植物的根形成共生关系。入侵物种可能比本地物种具有更高的N/P比，这可能有助于它们在N对植物生长的限制不是很强的土壤中具有侵入性。在喀斯特生境中，土壤通常缺乏养分，入侵植物和本地植物之间对土壤养分的竞争不可避免。连接植物根系的菌根网络可以在植物之间传递抗逆信号，以及将矿质养分从一种植物转移到另一种植物。菌根网络影响着喀斯特生境外来植物与本地植物对养分的竞争，但菌根网络如何影响喀斯特生境入侵植物与本地植物对养分的竞争尚不清楚。

贵州大学何跃军教授团队观察到外来入侵植物紫茎泽兰（Eupatoriumadenophorum）与乡土植物黄花蒿（Artemisiaannua）在喀斯特区共存，推测紫茎泽兰与黄花蒿的竞争可能是由于菌根作用对养分的调节所致。由此提出研究假设：

假设1（H1）：丛枝菌根互连网络能够提高岩溶土壤对磷的吸收，降低入侵物种和本地物种的N/P比；

假设2（H2）：AM真菌在岩溶土壤对入侵物种养分的竞争优势大于对本地物种的竞争优势。

试验用的分室生长装置

装置由三个室组成，两端一个用于种植本地物种，另一个用于种植外来物种，以及位于中心的一个竞争室。包含五个孔的板将室隔开。根据实验处理的不同，两种不同的网眼中的一种将植物室与竞争室隔开。20μm尼龙网允许菌丝通过，但不允许植物根系通过，0.45μm尼龙网阻止菌丝和植物根系通过挡板进入竞争小室。挡板内的气隙防止营养物在三室之间流动。E.adenophorum紫茎泽兰=入侵植物，Artemisiaannua黄花蒿=本地植物，Pc=种植室，Cc=竞争室。

贵州大学何跃军教授团队ShenKaiping、XiaTingting等设计隔室生长装置用于验证实验，该装置由两个种植室(用于种植入侵的紫茎泽兰或原生的黄花蒿)和一个竞争室(用于相互连接的菌根网络)组成。

菌根真菌处理包括接种AM真菌(M+)和不接种AM真菌的对照(M?)；养分利用处理包括(1)共同营养竞争(Cu)处理，允许竞争室通过菌根网络连接到紫茎泽兰和黄花蒿的种植小室(在两个挡板的两侧使用20μm的双尼龙网)，允许菌丝从两侧自由生长；(2)单一养分利用(Su)处理，竞争室只能通过菌丝连接到紫茎泽兰或黄花蒿的一个种植隔室(一个挡板上使用20μm的双尼龙网目，另一个板上使用0.45μm的双尼龙网目，允许AM菌丝从一个种植隔室通过到竞争隔室，但防止来自另一个种植隔室的内生)；(3)不利用养分(Nu)作为对照。

M+处理Cu和Su处理下的菌丝和孢子均存在于竞争室土壤中，表明菌丝通过菌丝膨胀穿过种植小室进入竞争小室，并在Pc之间形成相互连接的菌根网络。

1喀斯特地区入侵植物通过菌根网络降低磷限制、提高营养竞争

ShenKaiping,CornelissenJ.HansC.,WangYongjian,WuChangbang,HeYuejun*,OuJing,TanQiyu,XiaTingting,KangLiling,GuoYun,WuBangli.AMFungiAlleviatePhosphorusLimitationandEnhanceNutrientCompetitivenessofInvasivePlantsviaMycorrhizalNetworksinKarstAreas[J].FrontiersinEcologyandEvolution.,8:.

菌根真菌(M+-M?)和养分利用处理(Cu-SU-NU)对入侵植物紫茎泽兰和乡土植物黄花蒿生物量影响的双因素方差分析

紫茎泽兰和黄花蒿幼苗的生物量及其在根、茎和叶中的分配。

结果表明，在Cu、Su和Nu条件下，AM真菌显著增加了入侵紫茎泽兰和原生黄花蒿的生物量、氮(N)和磷(P)的获取，显著降低了N/P比值。在Cu条件下，紫茎泽兰的生物量、N和P的富集量均大于黄花蒿，N/P比值显著低于黄花蒿，说明AM真菌促进了紫茎泽兰和黄花蒿生物量、N和P的积累，并且紫茎泽兰通过菌根网络受到磷的限制比黄花蒿有更大程度的降低。

紫茎泽兰和黄花蒿幼苗氮素（N）的获取及其在根、茎、叶中的分配

紫茎泽兰和黄花蒿幼苗磷素（P）的获取及其在根、茎、叶中的分配

紫茎泽兰和黄花蒿幼苗根、茎、叶的N/P比值

综上所述，AM真菌能促进紫茎泽兰和黄花蒿生物量、氮、磷的积累，驱使入侵植物紫茎泽兰在养分获取方面比乡土植物黄花蒿具有竞争优势。菌丝网络赋予入侵植物紫茎泽兰缓解喀斯特区磷限制，这可能有助于其入侵。AM菌根网络介导的入侵和本地植物养分获取与生长性能之间的相互作用是否在其他物种组合和土壤环境中普遍存在，还需要进一步的研究。

期刊信息：

FrontiersinEcologyandEvolution，缩写FRONTECOLEVOL，译：《生态与进化前沿》，IF=2.，中科院SCI期刊分区三区期刊（环境科学与生态学大类）。

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