不同林龄杉木人工林菌根侵染特征的研究文献综述
摘要：
杉木是中国特有的树种，是与中国南方环境相适应的重要的速生树种，具有生长快、产量高、材质好的特点。但是近年来由于营养缺乏、地力衰退、微生物含量下降等原因，造成杉木人工林长势、种植、经营都产生了困难。丛枝菌根真菌（ Arbuscular mycorrhizal fungi，AM真菌）是一类广泛分布、普遍存在的土壤微生物。能与80%～90%的植物根系形成菌根共生体。这种共生体能够增加植物对于养分的吸收，促进植物生长发育。植物通过与AM真菌形成互惠共生关系，即在植物体根内形成丛枝、（泡囊）和菌丝等典型的AM菌根结构。
关键词：杉木，丛枝菌根真菌，菌根共生体，AM菌根结构
1 研究目的与意义
早在19世纪初，我国林学家就提出人工林地力衰退的相关问题，这种衰退现象在当时被称为“第二代效应”。这是由于在人工林经营培育过程中，成土过程方向和土壤熟化过程被改变，由此引起土壤性质恶化而无法满足林木生长需求，其表现为土壤理化性质退变、土壤微生物多样性减少、土壤肥力下降、林分生产力降低等[1]。杉木（Cunninghamia lanceolata）作为我国特有的速生丰产树种，因其材质优良和生长迅速的特点深受林农的青睐[2]。但在近几十年,由于集约化经营,伴随着某些不正确的经营措施,导致林地生产力下降,特别是纯化连栽,营养缺乏,导致地力衰退、微生物含量下降,香草醛类有毒物质积累,恶劣的土壤条件严重威胁着我国杉木的生产[3]。所以改善杉木低效用材林是解决南方低效人工林改造问题的主要研究方面。
丛枝菌根是一种常见的内生菌根,广泛生存于植物界,据报道90%的显花植物都有丛枝菌根。丛枝菌根的作用不仅能提高作物对磷酸盐的吸收,而且还能使作物增强抗旱、抗寒和抗病能力[4]。所以对于改善杉木低效林的问题具有广泛的应用前景。
此次研究针对不同林龄杉木人工林、不同种植方式杉木人工林两方面，在江西永丰官山林场的杉木人工林中进行野外调查、采样，采取样本为杉木人工林的根系以及根际土进行实验，计算菌根侵染率、孢子密度，以及部分理化性质，建立这几种量之间的关系，进行分析。并且可以附加观测丛枝菌根形态结构，了解丛枝菌根的形态特征。
2 研究进展
1.1杉木概述
杉木是我国所特有的，它是一种速生商品材树种，具有喜光的特点。杉木生长对气温、降水量和土壤都有要求，要求年平均气温在16到19摄氏度，降水量要分布均匀且年平均降水量要达到1300到1800毫米之间，土地不仅要足够肥沃和疏松，还要求有良好的排水。另外，阴坡和连绵的山区更符合杉木的生长环境，对杉木的生长也更有利。大多数林农和投资者在营造速生丰产林时都会选择杉木作为首选树种，这是因为杉木的生长比较快，材质也较好，产生的经济效益也比较可观。选择气温、降雨量、湿度和土壤等条件适宜的地方进行杉木的栽培十分重要，土质为红粘土的丘陵和岗地较适合杉木栽培，土质为黄壤、黄红壤和黄棕土壤的山地也比较适宜杉木的生长[5]。
我国种植的杉木主要在长江流域以及秦岭南部地区。杉木的生长速度快，具备的经济效益也较高。在使用期间，其具备的速生丰产性能能够解决我国的木材短缺问题，并将其有效应用到各个行业。所以，对杉木的速生丰产技术与栽培技术进行研究十分重要。主要从生长环境分析、选种培育、造林、病虫害防治、抚育管理这几方面对杉木进行栽培种植[6]。
2.2丛枝菌根真菌概述
菌根（mycorrhiza）是有益的真菌通过土壤侵染许多植物物种的根部而形成的一种互利共生体。1885 年 Frank 首次使用“菌根”一词来描述山毛榉科和松科两个系统成员的小根尖端。随着研究的深入，研究者们根据菌根的形态和解剖学特征，将菌根分为7类：外生菌根（ectomycorrhizas）、丛枝菌根（vesicvi arbuscular mycorrhizas）、内外生菌根（ectendomycorrhizas）、兰科菌根（orchid mycor－rhizas）、浆果鹃类菌根（arbutoid mycorrhizas）、水晶兰类菌根（monotropoid mycorrhizas）及欧石楠类菌根（ericoid mycorrhizas）[7]。外生菌根的真菌菌丝（真菌的营养体呈丝状）大部分着生在幼根的表面，少量菌丝侵入到皮层细胞间隙中，这样的根根毛不发达，菌丝代替了根毛的作用，许多大型真菌和高等植物的根系形成共生关系，如松、苏铁、山毛榉科、桦木科植物[8]。内生菌根指菌根中菌丝侵入高等植物根部皮层组织的细胞内，进行共生性或寄生性的生活者。内外生菌根是内生和外生菌根的在过渡类型，并具有两者的一些特征[9]。
丛枝菌根是自然界中一种普遍存在的共生现象，它是土壤中的丛枝菌根真菌与植物形成的一种真菌－植物联合共生体。这种共生现象在世界各地土壤中广泛分布，能与菌根形成共生关系的植物包括 70％～90％ 的高等植物和少量蕨类植物以及极少的苔藓植物[10]。
