菌根（mycorrhiza）是自然界中一种普遍的植物共生现象，它是土壤中的菌根真菌与高等植物营养根系形成的一种互惠共生体。自 19 世纪发现菌根共生体现象并开始研究以来，随着科学技术的进步，特别是 21 世纪分子生物学的发展，极大地推动了菌根研究工作，菌根生物学成为菌物学领域最为活跃和发展迅猛的交叉学科。
我国西北干旱地区存在着广饶的荒漠沙地，并以干旱土壤和荒漠植被为标志特征。西北干旱荒漠区占据着西北绝大部分面积，大多位于古丝绸之路上，荒漠植物区系以旱生灌木、小灌木和半木本植物占优势，该区生态环境的健康与稳定同植被状况息息相关。在这种特殊生态背景条件下，植物不仅形态结构和生态适应性会发生较大幅度变化，而且与其根系共生的土壤微生物群落组成、生物多样性及其生态地理分布格局也会发生必然分化。也许是由于丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza，AM）真菌、根瘤菌这些土壤共生微生物的存在和作用，豆科、菊科、禾本科等植物才成为荒漠环境防风固沙和水土保持的先锋植物，并在维持荒漠生态系统植被稳定性及生态系统生产力方面扮演着重要角色。
▲ 柠条锦鸡儿根系AM 真菌共生结构图（×400）
丛枝菌根真菌作为一种古老而又分布广泛的土壤真菌，不仅能与80%的陆地植物形成丛枝菌根共生体，而且它的存在与进化见证了生态系统的演替过程。丛枝菌根具有促进植物对土壤营养元素和水分吸收及生长发育、提高植物抗逆性的功能。同时，荒漠生态系统中植物和微生物的状态、变化规律及其相互作用是荒漠生物学过程的重要组成部分，揭示植物、微生物与环境之间的相互作用，能够深刻理解荒漠生态系统进程，而丛枝菌根真菌作为荒漠化过程中非常重要的一类土壤微生物，其生物多样性和生态功能备受人们关注。近年来，许多学者针对荒漠环境丛枝菌根真菌开展了大量相关研究工作，并取得了丰硕成果。
▲ 宁夏和甘肃3 个样地蒙古沙冬青根围AM 真菌种类孢子形态图（×400）
河北大学贺学礼教授团队关于荒漠植物丛枝菌根真菌的研究已有20 余载。20 多年来，团队对荒漠植物丛枝菌根真菌的研究从未间断，已然成为他们生活的一部分，也是团队的主要研究方向。《荒漠植物丛枝菌根真菌研究》（贺学礼，贺超编著. 北京：科学出版社，2024.5）是荒漠环境丛枝菌根真菌最新研究成果总结，也是第一部全面介绍我国西北干旱荒漠环境丛枝菌根真菌资源多样性和生态响应的著作。本书突出科学性、系统性和创新性，图文并茂，以450 幅光镜照片和168 幅扫描电镜照片展示了荒漠植物丛枝菌根真菌定殖结构和孢子形态特征。
本书以荒漠植物与丛枝菌根真菌共生关系为切入点，充分运用植物学、微生物学、土壤学、分子生物学、植物生理学、植物营养学等理论知识，针对荒漠生态系统特点和植物资源分布情况，将野外考察采样和室内综合研究相结合，开展了相关研究工作，获得了大量第一手资料，对我国西北干旱荒漠环境丛枝菌根真菌资源多样性和生态响应进行了系统研究，揭示了荒漠植物丛枝菌根真菌定殖结构、物种多样性及其时空异质性；阐明了环境因子对丛枝菌根真菌分布和活动的影响机制；评估了人工接种丛枝菌根真菌对荒漠植物促生抗旱效应及其应用潜力；提出了丛枝菌根真菌孢子密度、定殖结构和分泌的球囊霉素可以作为评价荒漠土壤质量和稳定性有效指标的观点。这些研究成果对于荒漠环境丛枝菌根真菌资源利用和生态环境保护具有重要的参考价值。
近年来，虽然荒漠生态系统AM 真菌的研究取得了长足发展，但仍存在诸多问题需要深入探究。
荒漠地区生境独特，植物多样性丰富，仅中国西北荒漠带就分布有被子植物79科467 属1687 种，这为挖掘和保育AM 真菌资源及新的菌种提供了广阔的空间。因此，利用形态学和分子生物学技术相结合，深入开展荒漠生态系统AM 真菌多样性和生态地理分布研究，为合理利用AM 真菌提供基础信息和资源，仍是今后荒漠生态系统AM 真菌研究的重要方向之一。
研究显示AM 真菌定殖结构和土壤球囊霉素可以作为评价荒漠土壤生态系统变化的有用指标，深入系统研究AM 真菌定殖和分布、土壤球囊霉素与土壤质量之间的相关性，筛选荒漠土壤-植物-AM 真菌最佳组合，可为土地荒漠化治理和植被恢复提供依据。
当前，AM 真菌对植物接种效应的大多数试验是通过温室盆栽试验开展的，与盆栽试验有限空间相比，田间植物根系可利用的土壤体积更大，摄取的养分及水分更多。而且AM 真菌对植物没有严格专一性，可通过菌丝将同种或不同种植物根系连接起来，形成地下菌根网络系统，进行资源的再分配。故应在野外条件下开展AM 真菌对荒漠植物的接种效应研究，为AM 真菌在荒漠植物种植和植被恢复中的应用提供理论依据。
荒漠植物常受到旱盐双重胁迫，大量研究表明在可控条件下接种AM 真菌可提高植物的抗旱性和耐盐性，但接种AM 真菌是否能在野外同时缓解旱盐双重胁迫仍不得而知。因此，利用荒漠环境AM 真菌-植物共生体特点，深入开展其抗旱耐盐的分子机制研究，可为荒漠地区农作物种植或绿化以及土壤环境改良提供依据。
荒漠灌丛植冠下形成了典型的“肥岛”，“肥岛”效应引起的土壤养分局部富集现象，可使AM 真菌形成相应的异质性分布模式。因此，土壤养分差异驱动AM 真菌群落分化的机制尚需深入研究。
基于荒漠AM 真菌对寄主植物的促生抗逆作用，筛选合适的AM 真菌接种至荒漠植物或其他经济作物中，提高其环境适应性、产量和品质，开发新型微生物菌肥或制剂，是值得探索的研究领域。
在本书编撰过程中，参考、引用和借鉴了众多学者的研究成果，研究工作获得了国家自然科学基金项目（40471637、30670371、31170488、31270460、31470533、31770561）和河北省自然科学基金项目（C2014201060）的资助；在野外考察和样品采集过程中得到了中国科学院鄂尔多斯沙地草地生态研究站、中国科学院沙坡头沙漠研究试验站、甘肃民勤连古城国家级自然保护区、甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区、河北省张家口市塞北管理区等管理部门的大力协助，本书的出版得到了“河北大学生物学强势特色学科”的经费支持。
本文摘编自《荒漠植物丛枝菌根真菌研究》（贺学礼，贺超编著. 北京：科学出版社，2024.5）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-077572-6
责任编辑：陈 新 郝晨扬
本书以荒漠植物与丛枝菌根真菌共生关系为切入点，对我国西北干旱荒漠环境丛枝菌根真菌定殖结构、菌种多样性变化规律及其促生抗旱效应等方面的研究成果进行了系统分析和总结。同时，以450 幅光镜照片和168 幅扫描电镜照片展示了荒漠植物丛枝菌根真菌定殖结构和孢子形态特征。本书是研究荒漠植物丛枝菌根真菌生物多样性和资源利用的重要著作，可供从事菌根相关教学、科研以及生态修复和自然资源保护等方面研究工作的人员参考。
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