氮沉降背景下土壤微生物对入侵植物乌桕叶绿素荧光特征的影响

• 作者: 方海富 冯为迅 罗来聪 高宇 王佰慧 Shad Nasir 魏启轩 邹瑜 苏思思 张令
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 叶绿素荧光参数 氮沉降 细菌 真菌 植物入侵
• 年，卷（期）: 2022,（23）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 9377-9387
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202004080828

摘要

植物入侵会造成入侵地生态系统功能和稳定性的破坏。与原产地种源相比，入侵种源植物在生理学特性方面有所不同，使其在资源利用和抵抗环境胁迫具有较强的竞争优势。叶绿素荧光特性与植物光合作用效率密切相关，对植物生长具有重要作用。氮沉降加剧是全球变化的一个重要因子，土壤微生物对植物吸收利用土壤养分至关重要。通过施用细菌抑制剂(链霉素)和真菌抑制剂(扑海因)选择性抑制的土壤微生物活性，开展乌桕盆栽实验，在模拟氮沉降背景下，研究不同微生物群落如何影响入侵乌桕叶绿素荧光特性，有助于理解入侵植物的进化特征和入侵机制，为有效防控入侵植物并降低其对生态系统危害提供理论依据。以原产地地和入侵地两个种源乌桕(Triadica sebifera)为研究对象，在氮沉降条件下，通过调控土壤细菌和真菌，探讨两个种源乌桕叶绿素荧光参数差异。结果显示：氮沉降显著增加乌桕相对叶绿素含量(SPAD)、光系统II的最大量子产率(Fv/Fm)、非光化学猝灭(NPQ)和半饱和光强(Ik)。入侵种源乌桕比原产地具有较低SPAD。氮沉降与细菌抑制剂共同作用显著增强了Fv/Fm、NPQ和Ik，显著减弱了光能利用率(α)和SPAD。细菌抑制剂减缓了本地种源乌桕α，真菌抑制剂促进本地种源乌桕Ik，抑制入侵种源乌桕Ik，细菌和真菌抑制剂可显著降低原产地乌桕α。氮沉降与生物抑制剂可显著作用于乌桕叶片SPAD。氮沉降、土壤微生物和不同乌桕种源可共同作用于光系统Ⅱ实际光合量子产率Y(Ⅱ)，α和潜在最大相对电子传递速率(ETRmax)。因此，氮沉降与生物抑制剂对乌桕叶绿素荧光特性具有协同作用，入侵种源乌桕对土壤微生物控制的响应不明显，在微生物控制条件下依然具有较强的适应能力，因而具有较强的入侵能力。