Cu脅迫下興安落葉松菌根苗生長和Cu積累特性

張巖 蔣爽 邢夢月 王非

摘 要：外生菌根真菌（ECMF）能夠提高宿主植物對外界環境脅迫的抵抗力， 促進植物生長。為了解重金屬Cu脅迫下外生菌根真菌對興安落葉松（Larix gmelinii）生長及土壤修復的影響，采用盆栽試驗，對興安落葉松幼苗進行美味牛肝菌（Boletus edulis，Be）、血紅鉚釘菇（Gomphidius rutulus，Gr）和Be+Gr的混合接種處理，研究不同菌根真菌在重金屬Cu（0、40、80、160、320 mg/kg）脅迫下興安落葉松生長、根系發育、營養元素及重金屬Cu吸收分配的作用機理。結果表明，2種ECMF均能與興安落葉松形成良好的共生關系，且Cu脅迫質量分數對根系外生菌根真菌侵染率有顯著影響；在不同Cu質量分數處理下，接種ECMF能顯著促進幼苗的生長，增加根系和植株生物量，增強對營養元素以及重金屬Cu的吸收，并隨Cu脅迫質量分數的增加改變其地上、地下部分分配格局。隨著Cu施加質量分數的增加，各接種處理植株地上、地下生物量，氮磷鉀營養元素的吸收均呈先升高后下降的趨勢，Cu積累量升高，且菌根結構通過吸收固持Cu，減少Cu向地上部分的遷移，從而緩解重金屬Cu脅迫。與單接種處理相比，混合接種Be+Gr對興安落葉松抗Cu脅迫的效果最顯著。因此，興安落葉松接種外生菌根真菌在重金屬Cu污染土壤生態修復中有一定的應用價值。

關鍵詞：興安落葉松；外生菌根真菌；重金屬Cu；生物量；營養元素

中圖分類號：S791.222; S719??? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1006-8023（2023）04-0058-10

Growth and Copper Accumulation Characteristics of Larix gmelinii

Mycorrhizal Seedlings Under Copper Stress

ZHANG Yan， JIANG Shuang， XING Mengyue， WANG Fei*

（College of Landscape Architecture， Northeast Forestry University， Harbin 150040， China）

Abstract：Ecmycorrhizal fungi （ECMF） can improve the resistance of host plants to external environmental stress and promote the growth of plants. In order to understand the effects of ECMF on the growth and soil remediation of Larix gmelinii under heavy metal copper （Cu） stress， pot experiment was conducted to inoculate L. gmelinii seedlings with Boletus edulis （Be）， Gomphidius rutulus （Gr） and Be+Gr. The mechanism of growth， root development， nutrient elements and copper absorption and distribution of different mycorrhizal fungi under heavy metal copper （0， 40， 80， 160， 320 mg/kg） stress was studied. The results showed that both ECMFs could form a good symbiotic relationship with L. gmelinii， and copper concentration had a significant effect on the infection rate of root ectomycorrhizal fungi. Under different Cu concentrations， inoculation of ECMF can significantly promote the growth of seedlings， increase the biomass of roots and plants， enhance the absorption of nutrient elements and heavy metal Cu， and change the distribution pattern of aboveground and underground parts with the increase of copper stress concentration. With the increase of Cu application concentration， the aboveground and underground biomass and the absorption of N， P and K nutrients of each inoculation treatment plant showed a trend of first increasing and then decreasing， and the copper accumulation increased， the mycorrhizal structure reduced the migration of Cu to the aboveground part by absorbing and holding copper， thus alleviating the heavy metal Cu stress. Compared with single inoculation， mixed inoculation of Be+Gr had the most significant effect on the copper stress resistance of L. gmelinii. Therefore， ectomycorrhizal fungi inoculated with L. gmelinii have certain application value in ecological remediation of Cu contaminated soil.

Keywords：Larix gmelinii; ectomycorrhizal fungi; heavy metal copper; biomass; nutrient elements

收稿日期：2022-10-05

基金項目：黑龍江省重點研發計劃（GA21B010-02）

第一作者簡介：張巖，碩士研究生。研究方向為園林植物應用。E-mail： flowerseazhang@163.com

通信作者：王非，博士，副教授。研究方向為園林植物種質資源，園林植物應用。E-mail： shuijing7539@163.com

引文格式：張巖，蔣爽，邢夢月，等. Cu脅迫下興安落葉松菌根苗生長和Cu積累特性[J].森林工程，2023，39（4）：58-67.

ZHANG Y， JIANG S， XING M Y， et al. Growth and copper accumulation characteristics of Larix gmelinii mycorrhizal seedlings under copper stress[J]. Forest Engineering， 2023， 39（4）：58-67.

0 引言

社會的發展使得重金屬在土壤中大量富集，土壤主要重金屬污染物包含汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）和銅（Cu）等[1]，重金屬Cu是植物生長發育必需的微量元素，但過量Cu會破壞動物、植物、微生物的生態系統，威脅人類健康[2]。有研究表明，全世界對Cu的排放量達到了340萬t/a[3]，動植物生長及人類健康深受其影響。Cu礦的開采，廢氣、廢水和廢渣的排放等使得土壤Cu含量遠超環境容量，以重工業為主的東北地區尤其面臨著環境（土壤、地表水和空氣）遭受重金屬Cu污染的問題[4-6]。土壤Cu污染破壞水體土地資源，危害植物生長，是重要的環境污染問題，急須解決，但是當前對有效修復重金屬Cu污染的研究相對較少，因此探討研究修復重金屬Cu污染土壤對穩定生態系統、保護生態環境極為重要。

目前土壤污染修復手段中，化學和物理修復手段價格昂貴，操作復雜，而且容易造成二次污染，無法大面積修復重金屬污染，而生物修復具有環保、安全、經濟和環境擾動小等諸多優點[7-8]。地上部植物生長和土壤中微生物有很大聯系[9-10]，外生菌根真菌（ Ectomycorrhizal fungi，ECMF）能和一些樹木形成有益的菌根共生體，ECMF不僅能增強植物獲取外界養分的能力，促進植物生長、提高抗逆性[11]，而且能夠降低土壤中重金屬的生物利用率，以提高植物對重金屬的抗性[12]。目前80%以上的高等植物能和真菌形成菌根，ECMF廣泛存在于松科、柏科等植物根部[13]，菌根真菌能促進植物吸收鐵、鋅和Cu等微量元素[14]，油松的菌根促進根系吸收固持重金屬，減少了重金屬對植物的危害[15]；樟子松的菌根，顯著增加土壤脲酶的活性，不僅有效改善土壤中營養物質的結構，而且緩解逆境脅迫，在樟子松的生長過程中發揮巨大作用[16]。

興安落葉松（Larix gmelinii）為松科落葉松屬的落葉喬木，是東北常見的主要針葉造林樹種，生長速度快，生物產量高，觀賞性強，抗性強，因此具有較高的生態修復價值。興安落葉松對ECMF有較強的依賴性，課題組前期研究得出美味牛肝菌（Boletus edulis，Be）和血紅鉚釘菇（Gomphidius rutulus，Gr）能夠顯著促進興安落葉松的生長[17]。因此，能否通過接種ECMF，緩解重金屬Cu對興安落葉松生長的影響，并實現重金屬Cu污染土壤的有效修復是本試驗的研究目的。本研究采用溫室盆栽試驗，探討在Cu脅迫下接種ECMF對興安落葉松侵染率、生長、營養元素及重金屬Cu吸收分配的影響，研究興安落葉松菌根共生體抗Cu脅迫的響應機制，為土壤Cu污染修復提供理論依據和技術支撐，以更好地利用土地資源，增大造林面積，發揮其生態價值。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

興安落葉松種子由內蒙古大興安嶺重點國有林管理局提供。供試基質為將草炭土∶沙子∶蛭石按照體積比為2∶2∶1均勻混合，經高壓滅菌后裝盆，每盆1 kg基質。供試外生菌根真菌Be和Gr由中國農業微生物菌種保藏中心和中國林業科學院提供。

1.2 試驗方法

試驗采用菌種和重金屬雙因子設計，包括4個接種水平和5個重金屬Cu脅迫水平，接種處理為Be、Gr、Be+Gr和未接種（CK）；重金屬處理為Cu：0、40、80、160、320 mg/kg，試驗隨機分組，共20個處理，每個處理6個重復。

將興安落葉松種子均勻放入帶有雙層濕潤濾紙的培養皿中，遮光放入4 ℃冰箱中10 d低溫打破休眠，然后將種子用2%NaClO溶液消毒10 min，用蒸餾水沖洗后將種子播入經高壓滅菌處理過的基質，再將其放入光照培養室中，氣候培養條件為：光照25 ℃培養16 h，黑暗17 ℃培養8 h，每日定期噴灑蒸餾水。種子萌發約2個月后選取長勢相近的幼苗，將液體培養后的Be、Gr菌劑磨碎制成菌液后浸染幼苗根部48 h，然后將幼苗取出，移苗到花盆中，每盆盛裝1株幼苗。接種真菌后，每周定期澆灌蒸餾水，記錄幼苗生長狀況。興安落葉松幼苗接菌營養生長3個月后開始重金屬脅迫，將按質量分數配好的重金屬溶液分4次均勻混合到土壤中。脅迫后每周定期澆灌蒸餾水，培養3個月后測定各項指標。

1.3 測定指標

1.3.1 生物量的測定

干重的測定：將收割的興安落葉松幼苗分成根、莖、葉 3部分，蒸餾水沖洗干凈后放入60 ℃烘箱48 h，用1/1 000的電子天平稱重。

比根長：比根長（Specific Root Length， SRL）=根長/植物生物量，單位為cm/g。根長采用WinRHIZO根系掃描分析系統測定。

1.3.2 生理生化指標的測定

侵染率的測定：將幼苗的根系均勻隨機剪成1 cm左右長的根段，將根段用10%KOH溶液浸泡加熱后，臺盼藍染色劑染色，在顯微鏡下觀察菌絲結構特征，測定菌根侵染率，重復3次。菌根侵染率=被侵染的根段數/總根段數×100%。

營養元素和Cu含量的測定：將植物樣品烘干后磨碎過50目篩，取0.05 g樣品放入15 mL硝化管中，將濃硝酸和高氯酸按照4∶1的比例混合5 mL裝入硝化管中，消解過夜后將硝化管放入硝化儀繼續消解4～6 h至消化液澄清，定容至50 mL，用電感耦合等離子光譜儀測定各元素含量。

植株體內Cu遷移率、富集系數、滯留率的計算公式為

Cu遷移率（TF）=MCA/MCB；富集系數（BCF）=MCB/MCS；滯留率（RR）=（MCB-MCA）/MCB。

式中：MCA=（莖Cu質量分數×莖干質量+葉Cu質量分數×葉干質量）/（莖干質量+葉干質量）；MCB為根Cu質量分數；MCS為土壤Cu質量分數

1.4 數據處理

使用Microsoft Office Excel 2021 整理數據，SPSS 25.0分析數據，采用單變量方差分析和最小顯著差數法（ LSD） 分析不同Cu質量分數下接種ECMF對測定指標含量的影響，顯著性水平設定為P=0.05，使用Origin2018進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 Cu脅迫下ECMF對興安落葉松幼苗根系的影響

接種ECMF的興安落葉松侵染率均達到25.00%以上，混合接種侵染率達到35.00%～64.17%，各接種處理下侵染率由大到小為：Be+Gr混合接種、Gr單獨接種、Be單獨接種、CK，如圖1所示。說明2種ECMF都能與興安落葉松形成共生關系。CK處理下，由于空氣中真菌偶然侵染到根部，故侵染率不為0，但是隨重金屬質量分數變化不產生顯著差異（P>0.05）。3種接菌幼苗的侵染率在Cu質量分數320 mg/kg顯著低于其他Cu質量分數（P<0.05），表明高質量分數重金屬抑制外生菌侵染興安落葉松根部。

比根長反映根系的粗壯程度。由圖2可知，接菌幼苗隨重金屬施加水平的提升，比根長出現先減少后增加的趨勢，結果表明，低質量分數重金屬脅迫促進菌根苗的根系粗壯生長，高質量分數重金屬使植物根系細弱，不利于根系生長。不同接種條件下的比根長中，CK>Gr>Be>Be+Gr，差異顯著（P<0.05）。與CK相比，在Cu脅迫下3種菌根苗的比根長分別降低了9.72%～43.02%、1.91%～11.26%、41.46%～55.72%，說明在重金屬脅迫下，ECMF促進宿主植物根系發育，使根系粗壯。

2.2 Cu脅迫下ECMF對興安落葉松幼苗生物量的影響

不同重金屬脅迫質量分數和接種條件都會對興安落葉松生物量造成不同的影響（圖3）。隨重金屬施加質量分數的升高，幼苗地上、地下部分生物量均先增加后減少，在Cu 40 mg/kg條件下，與無重金屬處理相比，幼苗各部分生物量有所增加，但變化并不顯著（P>0.05）。在Cu 320 mg/kg條件下，與重金屬空白對照相比，CK幼苗地上、地下、總生物量分別降低了30.44%、69.15%、52.87%，變化顯著（P<0.05）。結果表明，一定范圍內質量分數的重金屬脅迫促進植物各器官生物量的積累，過量重金屬則抑制植物生長。

試驗中接菌幼苗的各部分生物量明顯大于未接種幼苗（P<0.05），并且不同接種處理存在顯著差異，其中混合接種Be+Gr促進生物量積累的效果最佳。重金屬脅迫條件下，Be、Gr、Be+Gr幼苗的總生物量分別是CK的0.82～2.50、1.16～2.22、1.41～5.73倍。就地上生物量而言，在不接菌條件下，Cu脅迫質量分數對興安落葉松生物量影響顯著，表現為低質量分數促進，高質量分數抑制興安落葉松生長；在接菌條件下，不同Cu脅迫質量分數對興安落葉松生物量影響不顯著，不同ECMF接種處理對興安落葉松生物量影響顯著，且Be+Gr＞Be＞Gr；就地下生物量而言，ECMF接種處理對興安落葉松地下生物量影響顯著，接菌興安落葉松地下生物量顯著高于對照，不同Cu脅迫質量分數未顯著影響地下生物量。興安落葉松菌根共生體隨Cu脅迫質量分數變化，調節地上、地下生物量分配，并在80 mg/kg下Be+Gr的生物量均達到最大值。結果表明在重金屬Cu脅迫下，ECMF能促進植物地上和地下部分生長以及生物量的積累分配，通過生物稀釋來緩解高質量分數重金屬Cu對植物的傷害。

2.3 Cu脅迫下ECMF對興安落葉松幼苗營養元素含量的影響

2.3.1 Cu脅迫下ECMF對興安落葉松幼苗氮含量的影響

試驗中隨重金屬Cu質量分數升高，興安落葉松植物體內地上、地下氮含量先增加后減少，在Cu質量分數80 mg/kg時幼苗地上、地下氮含量最大。

說明低質量分數Cu脅迫能促進興安落葉松地上和地下對氮元素的吸收，高質量分數Cu脅迫抑制植物對氮的吸收。在重金屬Cu脅迫下，與CK相比，接種Be、Gr、Be+Gr的幼苗總氮含量分別增加了11.09%～70.03%、6.31%～75.82%、31.05%～122.47%。在Cu質量分數320 mg/kg時，與不施加重金屬相比，CK幼苗地上氮含量降低了35.87%、Be+Gr幼苗地上氮含量降低了36.44%；CK幼苗地下氮含量降低了43.25%；Be+Gr地下部分氮含量降低了8.23%。結果表明在重金屬脅迫下，ECMF改變了養分資源在植物體內的分配格局，ECMF促進興安落葉松根系更多比例地吸收氮元素，同時有效促進興安落葉松植株總體和地上部分對氮元素的攝取。

2.3.2 Cu脅迫下ECMF對興安落葉松幼苗磷含量的影響

隨著重金屬Cu質量分數的增加，各接種條件下的幼苗磷含量都先增加后減少，表現為低質量分數Cu促進各接種處理的幼苗地上、地下部分吸收磷，高質量分數Cu對興安落葉松幼苗磷的吸收起抑制作用（圖5）。高質量分數重金屬（Cu 320 mg/kg）促進了未接菌幼苗根系對磷的吸收，但抑制了菌根苗地上、地下部分對磷的攝取，差異顯著（P<0.05）。在Cu質量分數320 mg/kg條件下，就地下部分磷含量而言，與無重金屬施加相比，CK幼苗根部磷含量增加了43.90%，接菌苗根部磷含量降低了48.10%～51.90%；

接菌苗地上部分磷含量降低了25.42%～30.49%，說明ECMF更多促進興安落葉松地上部分對磷的吸收。與未接菌幼苗相比，菌根植物顯著提高了植物地上、地下部分及總磷含量（P<0.05），且促進磷含量更多比例向地上部分分配，混合接種Be+Gr效果較單獨接種更加明顯。

2.3.3 Cu脅迫下ECMF對興安落葉松幼苗鉀含量的影響

不同質量分數重金屬Cu脅迫及ECMF接種處理對興安落葉松地上、地下部分吸收鉀含量均有顯著影響（圖6）。隨Cu施加質量分數的升高，幼苗地上部分和根系鉀含量先增加后減少，表現為低質量分數（Cu 40 mg/kg）重金屬促進植物地上、地下部分吸收鉀，而逐漸升高的重金屬Cu質量分數（Cu質量分數>40 mg/kg）對幼苗各部分鉀含量的抑制作用加強。Cu質量分數320 mg/kg的脅迫顯著抑制了植物地上、地下部分對鉀的吸收，與不施加重金屬相比，4種處理的幼苗總鉀含量分別降低了22.34%、31.36%、24.77%、28.47%（P<0.05）。接種ECMF的幼苗各部分鉀含量均顯著高于未接種幼苗，且促進效果大體表現為Be+Gr>Be>Gr。各脅迫質量分數下，接種Be+Gr、Be、Gr分別比CK的幼苗根系鉀含量增加了19.68%～75.30%、6.67%～36.44%、4.67%～25.01%。在Cu 40 mg/kg條件下，Be+Gr、Be、Gr分別比CK的地上鉀含量增加了26.08%、19.56%、17.25%。說明在重金屬污染的條件下，ECMF能促進植物根系吸收土壤內的鉀元素并向莖葉轉移，混合接種能夠集結不同菌種優勢，促使植物地上、地下部分吸收鉀，進而促進植物生長。

2.4 Cu脅迫下ECMF對興安落葉松幼苗重金屬的吸收及分配影響

隨著Cu脅迫水平的提高，4種接種處理幼苗的地上部分和根部Cu含量均顯著升高（圖7），在Cu脅迫質量分數320 mg/kg時達到最大值。Cu質量分數320 mg/kg下CK、Be、Gr、Be+Gr處理的植株地上Cu含量分別是無重金屬脅迫的2.45、14.20、12.62、11.65倍；植株根系含Cu量分別是Cu 0 mg/kg對照組的2.19、9.55、7.93、8.06倍。相比于不接菌，接種ECMF在無重金屬脅迫下降低了植物地上部分對Cu的吸收，增加了根系對Cu的吸收；在重金屬脅迫下ECMF均增加了地上部分和根系對Cu的吸收，且隨Cu脅迫水平的增加，菌根苗相比于未接菌苗的地上Cu含量增幅逐漸升高。在Cu質量分數320 mg/kg條件下，與CK相比，Be、Gr、Be+Gr幼苗的地上含Cu量分別增加了2.38、1.75、1.77倍；幼苗根部含Cu量分別是CK的5.19、3.41、3.96倍，結果表明在重金屬Cu的脅迫下接種ECMF均能促進植物根系和地上部分吸收Cu，且更多比例促進根系吸收Cu。

在無Cu脅迫時，4種接種處理下的興安落葉松Cu含量并不為0（表1），這是因為Cu是植物的必需營養元素，植物生長過程中吸收了基質中的營養物質。隨著Cu脅迫施加水平的增加，各接種處理幼苗的Cu總含量、遷移率和富集系數都逐漸上升，滯留率相應下降。Cu質量分數320 mg/kg條件下各處理幼苗的Cu總含量、遷移率、滯留率分別是Cu質量分數40 mg/kg時的2.4 ～10.41、1.12 ～1.61、0.47 ～0.80倍。與CK相比，接種ECMF的幼苗Cu的含量、富集系數和滯留率顯著增加，遷移率顯著降低（P<0.05），說明在重金屬Cu脅迫下，ECMF促進興安落葉松吸收并富集Cu，使植株根系更多地吸收Cu，抑制其向莖葉部分運輸，以此減少重金屬Cu的毒害作用，提高植物抗性并進行一定的土壤修復。

3 討論與結論

菌根是菌根真菌侵染植物根系后在植物根部形成的共生結構，侵染率是反映植物菌根化的重要指標[18]。本試驗得出，在重金屬Cu脅迫環境下，ECMF美味牛肝菌（Be）和血紅鉚釘菇（Gr）均能與興安落葉松形成良好的共生關系，侵染率達25.00%～64.17%，其中混合接種Be+Gr＞Gr＞Be，且不同質量分數Cu脅迫對真菌侵染率有顯著影響，高質量分數Cu明顯抑制真菌侵染，這可能是因為過量重金屬抑制了外生菌的生長[19]。此外，本試驗結果表明，隨著重金屬Cu脅迫水平的提高，無論是否施加菌劑，興安落葉松幼苗的地上、地下生物量和營養元素吸收都呈先上升后下降，說明低質量分數重金屬Cu促進植物生長，質量分數過高時超出植物自身的防御閾值，造成生理毒害，抑制植物正常代謝作用[20]，并且當重金屬質量分數過高時，會在根部與營養元素競爭離子通道和點位，從而抑制植物吸收土壤中的營養元素[21]。于浩等[22]研究得出接種ECMF，顯著增加了馬尾松菌根苗的生物量，這與本試驗研究結果一致。生物量分配是植物受到逆境脅迫時的響應之一，當受到逆境脅迫時，植物會通過調節地上、地下生物量來提高其適應能力[23]。本研究中，在重金屬Cu脅迫下，接種ECMF不僅增強了幼苗菌根效應（Be+Gr＞Be＞Gr），降低了比根長（Gr＞Be＞Be+Gr），而且隨Cu質量分數變化改變了興安落葉松地下、地上生物量分配，并增加其生物量，說明ECMF能在Cu脅迫下增強根系發育，使根系生長粗壯，促進植物生長，緩解重金屬毒害。

氮（N）、磷（P）、鉀（K）是植物生長發育必需的3種大量元素，影響著植物體內的各種代謝過程[24]，植物體內缺少N、P、K會使植物體內物質組成和代謝紊亂[25]。王曉英等[26]研究發現AMF菌絲能夠擴大白三葉草根系的吸收空間，增加植物對營養元素的吸收，葉思源等[27]、汪遠秀等[28]研究也表明在逆境脅迫下接種ECMF能夠促進植物對N、P、K等元素的吸收，進而促進其生長，本試驗研究結果與其一致。在重金屬Cu脅迫條件下，接種ECMF后植物地上、地下部分N、P、K含量均明顯提高，其中混合接種Be+Gr結合菌種優勢，根際微生物數量增多，改善土壤結構，其效果要優于單獨接種。植物各器官發揮著各自的特殊功能，如植物葉片進行光合和固碳、莖提供機械支撐和液壓通道、根系吸收土壤養分和水分[29]，因此，植物的營養利用和分配模式對環境條件變化的響應在不同的植物器官中也有所差異[30]。陳璐等[31]研究發現在不同N添加下，興安落葉松養分含量在根和葉中存在顯著差異；劉柿良等[32]研究發現高質量分數 Cd 處理（≥25 mg/kg） 明顯降低了長春花的生物量及 C、N、P等的積累，顯著改變了其分配格局。本試驗研究結果表明ECMF增加了興安落葉松的生物量以及對營養元素的吸收，且在重金屬Cu脅迫下，根據植物體內機制需要調節地上、地下部分對營養元素的吸收分配，進而影響植物地上、地下的生物量分配，同時有效提高植物對重金屬Cu的吸收，并增大對土壤中重金屬的提取效率，從而增強植物對重金屬Cu的耐受性，發揮積極的土壤生態修復作用。

菌根真菌能夠促進植物對重金屬的吸收固持，促進相應的解毒及耐受過程，提高植物的生長適應能力，增強植物對重金屬脅迫的抗性[33-34]。ECMF對重金屬的耐性機制包括蛋白質及有機酸等的螯合作用、鐵載體對重金屬的絡合作用、菌絲對重金屬的吸附固持、液泡區室化以及抗氧化酶和相關功能基因的表達等[35-37]，這些機制可以降低重金屬的可移動性或者生物利用性，從而減輕重金屬的毒害。溫祝桂等[38]、黃晶等[39]研究表明ECMF使重金屬Cu主要固定在植物根部，降低向地上部的轉移，提高了宿主重金屬Cu耐性。本研究中，接種ECMF增加了興安落葉松地上、地下部分的重金屬含量、富集系數和滯留率，明顯降低了轉運系數，說明ECMF不僅促進了興安落葉松對Cu的吸收，而且改變了其在植物體內的分配，其中混合接種Be+Gr對Cu的吸收固持及抗性優于單獨接種，在重金屬Cu的脅迫下，外生菌根真菌Be、Gr、Be+Gr通過龐大的根系結構將大量重金屬Cu吸附固定在興安落葉松根系，加強幼苗對重金屬離子的吸附、固持能力，并通過螯合及絡合作用抑制重金屬向地上部分的轉移，降低重金屬的可移動性和生物利用率，增強了興安落葉松抗重金屬Cu脅迫的能力，同時一定程度上，植株生物量的增加提高了其體內重金屬含量，在修復重金屬Cu污染土壤中表現出積極作用。

綜上所述，在重金屬Cu脅迫下，根系侵染率、興安落葉松地上、地下的生物量和氮、磷、鉀營養元素的吸收都隨著重金屬脅迫質量分數的增加而呈先升高后降低的趨勢，表現為低質量分數重金屬促進、高質量分數抑制興安落葉松生長的趨勢。接種ECMF顯著促進了興安落葉松幼苗的生長，不僅增加了各器官生物量和營養元素含量，而且降低了幼苗比根長、菌根效應正向促進，緩解了重金屬Cu脅迫，并且ECMF能夠增強興安落葉松的抗逆性，隨外界環境重金屬Cu脅迫質量分數的改變，根據體內機制響應調節地上、地下營養元素及生物量分配。此外，各接種處理增加了興安落葉松地上、地下部分對重金屬Cu的吸收，提高了植株對重金屬Cu的富集系數、滯留率，降低了重金屬的轉運系數，使根部更多地吸收固定Cu，減少其向地上的轉移，從而減緩Cu脅迫對興安落葉松的傷害。此外，不同接種處理的促生效果及對重金屬Cu脅迫的抗性有所差異，混合接種Be+Gr對興安落葉松緩解Cu脅迫的促生及吸附固持Cu的效果優于單獨接種Be或Gr，試驗表明，在0～320mg/kg的Cu脅迫質量分數范圍內，ECMF能夠有效緩解重金屬Cu脅迫，促進興安落葉松生長，進而在一定程度上實現重金屬Cu污染土壤的利用和有效修復。

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