我国大多数北方城市处于干旱半干旱季风气候带，水资源严重不足。受近年来全球气候变暖和城市热岛效应的影响，城市水资源进一步减少，然而园林用水逐年增加，干旱缺水已成为园林绿化的主要限制因素，很多植物因灌溉不及时、不充分、不均匀而生长不良甚至死亡，严重影响到城市绿化的成效。因此，选择抗旱耐旱的绿地植物，通过科学管理手段提高水分利用率，减少城市绿化用水的支出，是我国北方城市亟待研究解决的现实问题。丛枝菌根（Arbuscular Mycorrhizal，AM）真菌是一类在陆地生态系统中广泛存在的土壤真菌，能与陆地上大多数植物形成共生体系，帮助植物吸收水分和养分，从而增强植物在干旱胁迫下的生存能力。然而，因为城市生态系统的复杂性和斑块化以及人为因素的影响，具体到北京地区城市绿地AM真菌多样性的调查还未见报道。且很少有研究从城市绿化管理的角度，如日常水分、土壤管理措施等，探究AM真菌与城市绿地植物的互作效应。本论文从城市绿化的实际需求出发，调查了北京地区不同绿化年限公园绿地土壤中AM真菌的多样性，进而以草本花卉、地被植物、抗旱植物三类城市绿地植物为研究对象，研究了干旱复水、保水剂施用、土壤灭菌等常见园林绿化管理措施下，AM真菌对绿地植物的促生和抗旱效应及其作用机制。主要研究内容及结论如下：
       （1）采用高通量测序的方法，研究了北京地区不同绿化年限的城市公园草坪绿地中AM真菌的多样性、群落结构，分析了AM真菌群落组成与环境因子之间的相关性。本研究共选择了21个公园，28个样点，根据绿化年限，划分为撂荒地（对照）、短期绿化、中期绿化和长期绿化四组样地，采集0-15cm和15-30cm两个土层的土壤，共获得56个土壤样本。高通量测序共检测到4个AM真菌属，分别为新球囊霉属（Claroideoglomus）、多孢囊霉属（Diversispora）、球囊霉属（Glomus）和类球囊霉属（Paraglomus），其中Glomus属在上层土壤和下层土壤中均为四组样地中的优势属。绿化年限对土壤中的AM真菌多样性产生了显著影响，随绿化年限的增加，AM真菌的丰富度和多样性呈上升趋势，而撂荒地中AM真菌的丰富度和多样性水平最低。土壤pH、粉粒含量、总P与AM真菌群落结构具有显著相关性。

       （2）针对园林绿化中草花种植过程中水分管理不善的情况，在万寿菊（Tagetes erecta L.）叶期和开花期两个生理阶段模拟正常供水、持续干旱、间歇干旱三种不同水分条件，考察接种AM真菌Glomus mosseae对植物生长、开花和生理的影响，探讨菌根技术在城市草本花卉栽植中的应用潜力。试验结果表明，干旱胁迫降低了万寿菊的生物量，而接种AM真菌显著增加了万寿菊的生物量、地径、冠幅和叶面积。AM真菌接种提高了植株P浓度，降低了植物叶片中的相对电导率，减缓了干旱对植物的胁迫，增强了植株对干旱的抗性。然而，干旱处理和AM真菌接种对植物开花数和花朵质量并没有显著影响。
      （3）针对城市绿化用水不足的问题，通过温室盆栽试验探讨了保水剂（Super Absorbent Polymers，SAP）和AM真菌对紫花苜蓿（Medicago sativa L.）生长和抗旱性的影响。植物播种时设置土壤添加和不添加聚丙烯酰胺型SAP（BJ2101）处理，以及接种和不接种AM真菌（Rhizophagus irregularis BGC BJ09）处理。试验初期维持12%的土壤含水量（正常供水），30天后各处理一半的植物接受干旱胁迫（6%的土壤含水量），另一半仍正常供水，持续30天后收获。试验结果表明，干旱胁迫下接种AM真菌显著增加了紫花苜蓿的植株干重，促进了植物对矿质元素的吸收，提高了叶片中叶绿素和脯氨酸的含量，增强了植物的抗旱性。SAP抑制了AM真菌对植物根系的侵染；与单接种AM真菌相比，SAP和AM真菌的联合施用降低了紫花苜蓿的生物量，影响了植物对矿质元素的吸收。本研究中，SAP和AM真菌的联合施用并没有表现出协同增效作用，可能是因为研究设定的土壤水分管理模式不能发挥SAP的作用， 因此，SAP与AM真菌共同施用的条件还需要进一步优化。
      （4）针对抗旱植物甘草栽培中经常采用土壤灭菌的措施以减少病虫害的发生的情形，设计盆栽试验，采用灭菌和非灭菌土壤，设置接种和不接种AM真菌的处理，测定植物光合特性（气孔导度和光合速率）、植物生长（株高、株重和营养水平）、主要次生代谢产物（甘草酸和甘草苷）以及甘草酸和甘草苷生物合成基因的表达，并进一步研究了外源AM真菌对甘草生长和品质影响。试验结果表明，土壤灭菌导致植物生长、光合作用、甘草酸和甘草苷的积累减少，相关生物合成基因表达量降低。接种AM真菌抵消了土著微生物缺失对植物生长和次生代谢产物积累的不利影响，灭菌土壤中接种AM真菌与非灭菌土壤中植物生长、甘草酸和甘草苷浓度相似。结果表明AM真菌可以补偿本地微生物群落的缺失，维持植物正常生长和次生代谢产物积累。
      综上所述，AM共生体的形成，能够促进植物对矿质元素的吸收，调节植物对干旱胁迫的生理生化响应，增强植物的抗旱性。同时作为土壤中的关键微生物类群，接种AM真菌可以弥补土著微生物群落缺失对植物生长造成的不利影响，从而为城市绿化中的客土栽植和裸地绿化等问题提供了一种有效的解决途径。