入侵植物与菌根真菌互作及其对土壤氮循环的影响研究进展

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.03.008

摘要/Abstract

摘要：

在全球气候变化背景下，植物入侵现象日益加剧，入侵植物通过降低本地生物多样性，改变土壤微生物群落结构与组成，影响生态系统结构与功能，显著改变土壤氮循环等生态过程。土壤氮循环是生态系统物质循环的重要环节，影响生态系统中氮供应与分配，而全球气候变化和植物入侵正在改变土壤氮循环的效率和途径。菌根作为真菌和植物根系的重要共生体，在土壤氮循环过程中起着至关重要的作用。目前，对于菌根真菌与入侵植物互作对土壤氮循环的影响，仍缺乏系统研究和深入理解。该文综述了近年来关于入侵植物与菌根真菌互作对土壤氮循环影响的相关研究进展，重点分析了入侵植物与菌根真菌互作通过调控土壤微生物群落，影响土壤硝化、反硝化作用及相关土壤酶活性，改变土壤理化性质等机制影响土壤氮循环，并对未来研究方向提出展望。该研究为理解入侵植物在全球土壤氮循环中的作用提供新的视角，并为入侵植物管理与植物入侵影响下氮循环响应评估提供理论依据。

关键词: 入侵植物, 菌根真菌, 土壤氮循环, 植物土壤互作

Abstract:

In the context of global climate change， the phenomenon of plant invasion has been increasingly intensified. Invasive plants affect biodiversity by reducing local species， altering soil microbial community structure and composition， and impacting ecosystem structure and function， which significantly modifies ecological processes such as soil nitrogen cycling. Soil nitrogen cycling is a crucial component of ecosystem nutrient cycling， influencing nitrogen supply and distribution within ecosystems. Both global climate change and plant invasion are altering the efficiency and pathways of soil nitrogen cycling. Mycorrhizae， as an important symbiotic association between fungi and plant roots， play a vital role in the soil nitrogen cycle. However， there is still a lack of systematic research and in-depth understanding of the impact of mycorrhizal interactions with invasive plants on soil nitrogen cycling. This review summarized recent progress in research on the interaction between invasive plants and mycorrhizal fungi in the context of soil nitrogen cycling， focusing on mechanisms such as the regulation of soil microbial communities， the effects on soil nitrification， denitrification， and related soil enzyme activities， and alterations in soil physicochemical properties that influence soil nitrogen cycling. Additionally， the paper proposed future research directions. This study provided new perspectives for understanding the role of invasive plants in global soil nitrogen cycling and offered theoretical support for invasive plant management and nitrogen cycling response evaluation as affected by plant invasions.

Key words: invasive plant, mycorrhizal fungi, soil nitrogen cycling, plant-soil interaction

中图分类号:

Q948.1

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图/表 1

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菌根类型 Mycorrhizal type	物种 Species	土壤氮变化 Soil N change	结论 Conclusion	参考文献 References
丛枝菌根AM	黄顶菊 Flaveria bidentis	增加	提升黄顶菊氮、磷吸收能力	［7，114］
丛枝菌根AM	鬼针草 Bidens pilosa	增加	促进土壤氮矿化，增加根际有效氮含量	［31］
丛枝菌根AM	豚草 Ambrosia artemisiifolia	增加	增强豚草适应土壤氮变化能力	［33］
丛枝菌根AM	加拿大一枝黄花 Solidago canadensis	增加	增强加拿大一枝黄花根系氮素获取能力	［67］
丛枝菌根AM	互花米草 Spartina alterniflora	增加	提高土壤固氮菌多样性及有机氮含量	［77］
丛枝菌根AM	瘤突苍耳 Xanthium strumarium	增加	提高氮素利用效率	［86］
丛枝菌根AM	裸花芦莉草 Ruellia nudiflora	增加	增强根际土壤中固氮酶活性	［104］
丛枝菌根AM	紫茎泽兰 Ageratina adenophora	增加	紫茎泽兰入侵提高土壤硝态氮和铵态氮含量	［112，118］
外生菌根ECM	毛竹 Phyllostachys edulis	降低	降低土壤全氮含量	［55］
外生菌根ECM	扭叶松 Pinus contorta	降低	降低土壤总氮和有机氮含量	［59］
丛枝菌根AM	蒜芥 Alliaria petiolate	降低	化感物质抑制菌根真菌与本地植物共生，降低土壤全氮含量	［63-64］
丛枝菌根AM	日本虎杖 Polygonum cuspidatum	降低	降低土壤中AMF丰度及土壤全氮含量	［65］

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