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本文主要采用模拟实验方法，在实验室条件控制下，探讨了不同浓度设置的模拟酸雨和铝溶液对马尾松幼苗以及根部接种了外生菌根真菌彩色豆马勃的马尾松幼苗根、茎、叶内碳水化合物的含量以及植物-真菌间碳代谢相关酶活性的影响，从而确定在环境胁迫下共生体中生产过程与分解过程之问的物质循环的流向和强度的变化；I司时也测定了暴露实验后马尾松幼苗体内细胞超微结构的改变、细胞凋亡情况以及植物体内抗氧化防御系统对酸胁迫和铝胁迫的响应，探讨酸雨对植物生态系统的作用机理，建立合适的生物标志物。本文研究的重点是利用菌根共生体间植物和真菌的相互作用、相互依赖关系，研究两者在共同抵御外界胁迫的能力以及整个系统抗性的相关性。为胁迫环境下植物共生生态系统的稳定性的结构和功能提供理论数据，将共生生念系统的理论数据化和具体化，为共生体的功能利用提供有效的实验依据。
研究酸沉降和铝胁迫对马尾松菌根共生体物质能量积累结果表明，在pH为6.0、4.0的情况下，浓度为75μmol／LAl溶液对马尾松的生长起了一定的促进作用；叶绿素和干重随着酸沉降增强均有相应的增加并两者有较好的相关性。蛋白质含量出现一定的提高。随着pH值的继续下降，马尾松幼苗钾、钙、镁、磷的等吸收也受到不利影响。对于150μmol／L的Al溶液，则没有出现促进作用，随着pH的降低，马尾松幼苗受到的不利影响也不断增大。加入彩色豆马勃并且形成菌根的马尾松幼苗则对铝胁泊和酸胁迫的胁迫响应较弱。
低pH值和铝不仅对马尾松幼苗的物质积累产生了不利影响，同时也对其碳水化合物代谢循环产生了影响。随着铝胁迫和酸胁迫的增强，马尾松幼苗叶、根内葡萄糖、果糖含量出现了下降的趋势，茎内的葡萄糖、果糖含量出现堆积现象。而形成菌根的马尾松幼苗体内，马尾松抗胁迫能力有所增强，葡萄糖明显从叶通过茎向根部输送，并转化成海藻糖在菌根菌体内储存；酸沉降和铝胁迫能明显的提高葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDHase）、海藻糖酶（THase）活性。高强度酸沉降和铝胁迫下糖含量明显减少，其代谢酶均降至较低水平。形成菌根能增加干重积累，减少糖向葡萄糖和果糖形式转化。酸和铝胁迫抑制了糖向根系转运，造成根系糖供应减少。铝胁迫促进菌根内海藻糖积累，而酸沉降抑制海藻糖积累。
为了探讨铝在马尾松根系和菌根的毒害位点及马尾松菌根的抗铝机制，通过研究酸沉降下马尾松彩色豆马勃（Pisolithus tinctorius）菌根共生体内Al的积累分布和根系细胞损伤状况，结果表明：酸沉降和铝胁迫下马尾松植株矮小失绿，而菌根的形成能明显减轻酸和铝胁迫的危害。植株根系半径增加明显。菌根根系半径明显小于未形成菌根根系半径；铝胁迫的增强明显促进未形成菌根的植株根系半径。酸沉降和铝胁迫下马尾松和马尾松菌根共生体植株表皮层厚度明显增加，菌根的形成能减少植株根系皮层结构的改变。低pH值促进了铝在马尾松根尖皮层细胞壁和胞间大量积累；根系伸长区内铝含量明显低于根尖对照；茎、叶中铝含量较少；菌根能积累大量铝于菌丝内。同时，根尖皮层细胞膨大变形，膜系统严重受损，细胞核膨大，核质凝集，线粒体膜明显受损；液泡增多并膨大，在150 μmol/LAl<3+>和pH 2.0处理时细胞明显衰老并出现空泡化；而菌根的形成能把铝离子固定在细胞外，籍此减少铝向根系内部和细胞内部的进入，减少铝对细胞的直接危害，明显减轻酸胁迫下铝对细胞的损伤。
同时，通过比较马尾松菌根根尖Al分布和核酸代谢以及TUNEL原位测定实验结果，研究酸沉降和铝胁迫下根系铝的吸收和凋亡现象的相互关系。实验表明，随着pH值降低，根尖铝含量增加并且菌根能吸收铝并阻止其进入根系内部。核酸随着酸沉降和铝胁迫加剧而减少；核酸酶（DNase）活性升高，与DNA变化趋势一致（r=-0.78）。酸沉降和铝胁迫诱导根尖表皮和皮层细胞凋亡，随着pH值降低，凋亡细胞明显增多并向内部延伸，与根尖铝分布有良好的一致性；中柱细胞活性较强且随着酸沉降和铝胁迫增强而减少；菌根的存在能明显减少凋亡发生。而酸沉降下马尾松菌根根系超微结构观察表明了相同观点：在pH 6.0和低浓度铝胁迫下，随着pH值的降低，马尾松根系横截面细胞排列逐渐疏松，皮层细胞膨大变形；液泡数目明显增多增大；在pH 2.0和150μmol/L铝处理下，未形成菌根的根尖中很多细胞核膨大不规则甚至破裂，核质外溢；线粒体膨大成圆形，膜亦出现融解现象；胞间有金属离子聚集并与染料颗粒结合。可能在酸和铝处理下，马尾松根系吸收进入体内的铝离子主要积累在胞间内而非直接进入细胞，由此减少了铝的毒害，达到了耐铝的目的。而在菌根根系中，细胞的破损程度明显小于未形成菌根根尖对照。菌根的形成能明显缓解酸沉降对
细胞的损伤。 植物在酸与铝胁迫下通过主动调节自身抗氧化系统来提高自身的适应性，SOD、POD是生物细胞内抗氧化酶。当环境胁迫作用与细胞而造成损伤时，它能被诱导而产生并激发其活性。实验结果表明：铝处理浓度增加促进SOD活性。POD活性随着酸沉降的增强略有升高，铝胁迫浓度的增加促进了POD活性，其中菌根的形成能减缓POD活性的剧烈升高。SOD、POD活性升高意味着植物细胞在酸沉降下受到明显的环境胁迫。而MDA含量随着pH值降低而明显增多；铝浓度的增加促使MDA含量显著增加。菌根根系中MDA含量明显低于未形成菌根对照。MDA为细胞膜脂过氧化反应的一个中间产物，其含量的增多意味着细胞脂膜的损伤加重。因此，结合SOD、POD和MDA结果可以推测，在酸雨和铝的复合作用下，马尾松根系细胞受到明显的胁迫和损伤，并随着胁迫强度的增加而损伤加剧。