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叢枝菌根影響土壤-植物系統中重金屬遷移轉化和累積過程的機制及其生態應用

作者:陳保冬; 張莘; 伍松林; 李林鳳 中國科學院生態環境研究中心城市與區域生態國家重點實驗室; 北京100085; 中國科學院大學; 北京100049; 中國地質大學(北京); 北京100083

摘要:叢枝菌根真菌(AMF)是在自然和農業生態系統中廣泛存在的一類專性共生土壤微生物,能夠與80%左右的陸地植物建立共生關系。AMF從宿主植物獲取碳水化合物以維系自身生長;作為回報,AMF能夠幫助植物從土壤中吸收礦質養分和水分。很多研究表明,AM共生體系對于植物適應各種逆境脅迫(如貧瘠、干旱、環境污染等)具有重要作用。在土壤重金屬污染情況下,AMF能夠通過多種途徑影響植物對重金屬的吸收、累積和解毒過程,并對植物產生保護效應。本文圍繞AM對土壤-植物系統中重金屬遷移、轉化和累積過程的影響機制,系統評述了金屬元素種類及污染程度、宿主植物和AMF種類,以及土壤理化性質等因素對AM植物吸收累積重金屬的影響,并從AMF對土壤-植物系統中重金屬行為的直接作用(包括菌絲吸收和固持,以及改變根際重金屬形態等),及AMF改善植物礦質營養促進植物生長從而間接增強植物重金屬耐性兩方面討論了AM增強植物重金屬耐性的機理,系統總結了相關研究領域的前沿動態。最后,對菌根技術在農田和礦區重金屬污染土壤生物修復中的應用前景進行了展望。

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