植物与土壤微生物在调控生态系统养分循环中的作用

陆地生态系统的地上、地下是相互联系的。植物与土壤微生物作为陆地生态系统中的重要组成部分, 它们之间的相互作用是生态系统地上、地下结合的重要纽带。该文首先介绍了植物在养分循环中对营养元素的吸收、积累和归还等作用, 阐述了土壤微生物对养分有效性及土壤质量具有重要的作用。其次, 重点综述了植物与土壤微生物之间相互依存、相互竞争的关系。植物通过其凋落物与分泌物为土壤微生物提供营养, 土壤微生物作为分解者提供植物可吸收的营养元素, 比如共生体菌根真菌即可使植物根与土壤真菌达到互惠。然而, 植物的养分吸收与微生物的养分固持同时存在, 因而两者之间存在对养分的竞争。通过植物多样性对土壤微生物多样性的影响分析, 以及土壤微生物直接或间接作用于植物多样性和生产力的分析, 探讨了植物物种多样性与土壤微生物多样性之间的内在联系。针对当前植物与土壤微生物对养分循环的调控机制的争论, 提出植物凋落物是调节植物与土壤微生物养分循环的良好媒介, 植物与土壤微生物的共同作用对维持整个生态系统的稳定性具有重要意义。也指出了目前在陆地生态系统地上、地下研究中存在的不足和亟待解决的问题。     

Illumina高通量测序揭示艾比湖湿地6种盐生植物根际土壤真菌群落组成及多样性

[目的] 通过研究新疆艾比湖湿地不同盐生植物根际土壤真菌的多样性和群落结构,为艾比湖湿地退化恢复工作和真菌深入研究提供理论支持。[方法] 利用高通量测序技术对真菌扩增子ITS1区进行测定,从而分析艾比湖湿地6种盐生植物根际土壤真菌群落多样性,并结合相关土壤理化因子分析环境与真菌群落多样性和丰富度的关联。[结果] 艾比湖湿地6种盐生植物根际土壤真菌群落多样性及丰富度存在差异,碱蓬根际土壤真菌多样性最高,芦苇根际土壤真菌群落丰富度最高。真菌群落组成分析表明,土壤样品中真菌菌落主要隶属于子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,其中子囊菌门为主要优势菌门;链格孢霉属（Alternaria）是6种植物共有的优势菌属,但是其在不同植物之间的丰度存在差异,在戟叶鹅绒藤中的丰度最高,在准噶尔大戟中的丰度最低。pH与真菌多样性呈显著负相关,全磷（TP）与真菌群落丰富度呈显著正相关,pH、电导率（EC）和有机质（OM）对优势菌属的影响最大。[结论] 艾比湖湿地6种盐生植物根际土壤真菌群落组成及多样性具有显著差异,碱蓬和芦苇根际土壤真菌的多样性和丰度高于其他植物,子囊菌门和链格孢霉属是艾比湖湿地的主要土壤真菌门属。研究结果可为艾比湖湿地的生态修复提供理论指导。     

不同盐碱度土壤中AM菌根真菌群落结构组成及影响因子

为研究黄河三角洲盐渍土壤中植物根围AM菌根真菌多样性及影响多样性的因素,从东营孤东和孤岛油区采集碱蓬和柽柳植物的根围土壤,鉴定了4种土壤试样中丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)的群落组成。结果表明:球囊霉属(Glomus)是盐碱地中的优势种,同时还有许多未知真菌;考察不同盐碱度情况下菌根真菌群落结构差异,结果表明:碱蓬根围土壤中AM真菌的多样性高于柽柳,孤东根围土壤AM真菌多样性比孤岛高。相关分析表明,铵态氮含量与AM真菌多样性呈现显著负相关。     

不同生境重楼内生真菌及土壤真菌多样性比较

【背景】植物内生菌的群落组成随物种基因型及不同部位、生长地和环境条件不同而发生变化,而植物相关微生物会影响植物的生长、代谢、化学成分的积累与合成,并且可能对药用植物有效成分的合成造成影响。【目的】通过对不同生长环境重楼内生及土壤真菌群落多样性的研究,寻找园区环境与野生环境的差异真菌,为野生药用植物的人工栽培提供理论基础。【方法】测定两种环境中土壤的理化指标,并采用Illumina HiSeq高通量测序技术分别对野生环境及园区环境中重楼内生及土壤真菌群落转录间隔区ITS进行扩增子序列测定,对不同土壤环境真菌群落组成与多样性差异进行生物信息学分析。【结果】对重楼相关土壤及内生真菌的多样性分析结果显示,野生环境中的真菌丰度及多样性均高于园区环境。其中野生环境与园区环境中根际土壤真菌的丰度有显著性差异(P0.05)。真菌群落注释结果表明,两种环境中分别注释到8个门;在属水平上,野生环境注释到82个属,园区环境注释到78个属;不同土壤环境对微生物群落丰度有着较为显著的差异。野生环境中有4.04%特有的OTU,园区环境中有4.84%特有的OTU。通过LEfSe分析找到了园区环境与野生环境具有显著性差异的生物标记物,Ttracladium marohalianum、Thelephorales和Thelephoraceae为区别两种环境的生物标记物。【结论】野生环境较园区环境在土壤条件上更为疏松,并具有较高的含水量,矿质元素含量也更高,其真菌群落多样性及丰度较园区环境更为丰富。该研究结果将对重楼引种栽培后的质效变迁研究提供理论基础。     

吉林省辽源地区羊肚菌根际土壤真菌多样性及群落组成

为探究羊肚菌Morchella与不同土壤生长环境及土壤理化因子的关系,以吉林省辽源市的野生和栽培两种生境为样地,采集羊肚菌根际土壤样品为材料,通过Illumina MiSeq高通量测序技术,对羊肚菌土壤真菌群落结构和多样性进行研究,同时分析土壤理化因子对其真菌群落多样性及优势菌属的影响。通过Alpha多样性分析发现:与对照组相比,不论是野生环境还是栽培环境,羊肚菌生长之后的土壤真菌的群落组成多样性降低;通过Beta多样性分析发现:两组根际土壤真菌组成差异非常明显,说明不同的羊肚菌生长环境对土壤真菌组成有重要影响,同时,野生羊肚菌根际土壤真菌优势菌属是被孢霉属Mortierella,栽培羊肚菌根际土壤真菌优势菌属是红菇属Russula。土壤冗余分析表明土壤理化指标中全氮(TN)、有机碳(OC)对土壤真菌群落多样性影响最大,野生羊肚菌根际土壤中的优势菌属被孢霉属与TN、OC 2种元素呈正相关,而栽培羊肚菌根际土壤中的优势菌属红菇属与Mg~(2+)、全磷(TP)、Ca~(2+)和K~+4种元素呈正相关。研究结果表明羊肚菌更喜欢生活在略偏碱的土壤环境。     

AM真菌在草原生态系统中的功能

AM真菌是土壤生态系统中重要的微生物类群,能与陆地生态系统中80%以上的高等植物建立共生体系。目前,AM真菌在维持草原生态系统稳定性中的功能已经成为生态学研究的热点问题之一。基于此,从植物个体、种群、群落和生态系统等不同层次探究AM真菌在维持植物群落多样性和草原生态系统稳定性中的功能。分析发现在个体水平上,AM真菌对宿主植物具有促生效应、抑制效应或中性效应。在种群水平上,分析AM真菌对不同宿主植物吸收土壤矿质营养的分配和调控策略,围绕构成草原植被的两大组成成分:牧草和有毒植物,论述AM真菌对植物种群增长和衰败的调控机制,并从草原植物群落的物种多样性和稳定性角度,探讨AM真菌与植物群落之间的相关性。在生态系统水平上,围绕AM真菌对草原生态系统的演替和退化草原的修复等展开论述,以期为利用AM真菌开展草原生态系统保护和恢复治理提供理论依据,并对草原菌根生态学领域未来的研究进行展望。     

五台山亚高山土壤真菌海拔分布格局与构建机制

生物多样性的海拔分布格局与维持机制是生物多样性与生态系统功能研究的热点领域。尽管微生物驱动着地球上许多重要的生物地球化学循环,但与大型生物体相比,对微生物多样性海拔梯度分布格局知之甚少。运用Illumina Miseq高通量测序技术,全面分析了五台山亚高山生态系统（海拔2000-3058 m范围内）土壤真菌群落组成和多样性变化特征。结果表明,子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、接合菌门（Zygomycota）、壶菌门（Chytridimycota）为主要的优势菌门。非度量多维尺度分析（NMDS）和相似性分析（ANOSIM）表明真菌群落组成和结构在海拔梯度上存在显著的差异（P<0.05）。典范对应分析（CCA）显示pH、植物丰富度、总碳含量与土壤真菌群落结构存在显著相关性（P<0.05）。局域海拔尺度上,土壤真菌多样性与植物多样性（α和β多样性）呈显著正相关关系（P<0.05）。方差分解分析（VPA）和偏Mantel分析表明土壤真菌群落构建过程中,环境因子和空间变量都起作用,并且环境因子占绝对的优势。土壤真菌群落之间的Bray-Curtis距离与海拔距离呈显著正相关关系（P<0.05）,说明环境选择是亚高山土壤真菌海拔分布格局的决定因素。总之,五台山亚高山沿海拔梯度土壤真菌群落结构和多样性产生明显的变化,群落构建主要由确定性过程和随机过程驱动,但确定性过程占主导地位。土壤pH、植物丰富度、总碳含量是影响土壤真菌群落结构的重要因素。     

丛枝菌根真菌对大气CO2浓度升高和增温响应研究进展

全球变化深刻影响着陆地生态系统生物多样性及生态功能。丛枝菌根(AM)真菌可与绝大多数陆生植物根系形成互惠共生体,在协助宿主养分吸收、促进植物生长、维持植物多样性等方面发挥着重要作用。本文主要分析了大气CO₂浓度升高(eCO₂)和增温对森林和草地生态系统AM真菌群落组成及其功能的影响。eCO₂主要通过影响宿主植物、土壤碳(C)输入等方式间接影响AM真菌,可增加AM真菌的多度和活性,影响AM真菌的多样性与群落组成。增温可直接或间接地(通过宿主植物和土壤途径)影响AM真菌,显著改变森林土壤AM真菌的群落组成,但对草地土壤AM真菌群落组成的影响尚无定论。我们提出了当前研究中存在的主要问题及未来应重点关注的内容。本文旨在明晰AM真菌对eCO₂和增温的响应和适应,增进对AM真菌介导的土壤生态功能的认识,为利用AM真菌缓解全球变化、增强土壤功能的韧性和全球变化的生态系统适应性提供依据。     

电子废弃物拆解区土壤重金属污染对丛枝菌根真菌多样性的影响

【背景】电子废弃物拆解造成的土壤重金属污染引发的环境问题日益突出,丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌能侵染植物根系并增强植物抵御环境胁迫的能力,具有重要的生态功能和应用潜力。【目的】探究电子废弃物拆解区土壤重金属污染对AM真菌群落结构与多样性的影响,甄别可耐受重金属污染的AM真菌类群。【方法】从浙江台州某典型电子废弃物拆解场地及其周边区域共采集土壤样品12份,针对土壤中AM真菌的18S rRNA基因进行高通量测序以及可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)相对丰度和多样性指数计算。【结果】该区土壤中AM真菌由原囊霉目(Archaeosporales)、球囊霉目(Glomerales)和多孢囊霉目(Diversisporales)组成,其中球囊霉目占据优势地位。土壤AM真菌多样性指数与重金属的浓度、综合污染指数和潜在生态风险指数间均无显著相关性,但疑似泡囊根生囊霉(Rhizophagus vesiculiferus)的OTU相对丰度与上述重金属污染指标之间均呈显著正相关关系。【结论】R. vesiculiferus可能对重金属污染有极强耐受性,可为今后电子废弃物拆解污染土壤治理提供技术基础。     

丛枝菌根共生的信号转导及其相关基因

大多数植物根系能够与某些真菌形成相互依存、互惠互利的菌根共生关系.植物在提供给丛枝菌根真菌赖以生存的碳源的同时,也通过真菌从土壤中吸取矿质营养.丛枝菌根能够促进植物生长,提高植物抗逆性和抵御外界不良环境,对提高农林业生产效率、增强生态系统稳定性及维护生物多样性具有重要的意义.菌根的形成是一系列信号分子交换传递和共生相关基因表达调控的结果.在信号转导途径中,共生受体样蛋白激酶、离子通道和钙/钙调依赖性蛋白激酶基因的表达对菌根的形成是不可或缺的.就丛枝菌根共生的信号转导机制以及信号途径中3个必需基因的结构、功能及研究现状进行了综述.     

Diversity of an ectomycorrhizal fungal community studied by a root tip and total soil DNA approach

Molecular methods based on soil DNA extracts are increasingly being used to study the fungal diversity of ectomycorrhizal (EM) fungal communities in soil. Contrary to EM root tip identification, the use of molecular methods enables identification of extramatrical mycelia in soil. To compare fungal diversity as determined by root tip identification and mycelial identification, six soil samples were analysed. Root tips were extracted from the six samples and after amplification, the basidiomycete diversity on the root tips was analysed by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). The soil from the six samples was sieved, total soil DNA was extracted and after amplification, the basidiomycete diversity in the soil fractions was analysed by DGGE. Fourteen different bands were excised from the DGGE gel and sequenced; fungal taxon names could be assigned to eight bands. Out of a total of 14 fungal taxa detected in soil, 11 fungal taxa were found on root tips, of which seven were EM fungal taxa. To examine whether the sieving treatment would affect EM species diversity, two different sieve mesh sizes were used and in addition, the organic soil fraction was analysed separately. DGGE analysis showed no differences in banding pattern for the different soil fractions. The organic fraction gave the highest DGGE band intensities. This work demonstrates that there is a high correspondence between basidiomycete diversity detected by molecular analysis of root tips and soil samples, irrespective of the soil fraction being analysed.     

Plant functional diversity enhances associations of soil fungal diversity with vegetation and soil in the restoration of semiarid sandy grassland

The trait‐based approach shows that plant functional diversity strongly affects ecosystem properties. However, few empirical studies show the relationship between soil fungal diversity and plant functional diversity in natural ecosystems. We investigated soil fungal diversity along a restoration gradient of sandy grassland (mobile dune, semifixed dune, fixed dune, and grassland) in Horqin Sand Land, northern China, using the denaturing gradient gel electrophoresis of 18S rRNA and gene sequencing. We also examined associations of soil fungal diversity with plant functional diversity reflected by the dominant species' traits in community (community‐weighted mean, CWM) and the dispersion of functional trait values (FD_is). We further used the structure equation model (SEM) to evaluate how plant richness, biomass, functional diversity, and soil properties affect soil fungal diversity in sandy grassland restoration. Soil fungal richness in mobile dune and semifixed dune was markedly lower than those of fixed dune and grassland (P < 0.05). Soil fungal richness was positively associated with plant richness, biomass, CWM plant height, and soil gradient aggregated from the principal component analysis, but SEM results showed that plant richness and CWM plant height determined by soil properties were the main factors exerting direct effects. Soil gradient increased fungal richness through indirect effect on vegetation rather than direct effect. The negative indirect effect of FDis on soil fungal richness was through its effect on plant biomass. Our final SEM model based on plant functional diversity explained nearly 70% variances of soil fungal richness. Strong association of soil fungal richness with the dominant species in the community supported the mass ratio hypothesis. Our results clearly highlight the role of plant functional diversity in enhancing associations of soil fungal diversity with community structure and soil properties in sandy grassland ecosystems.     

北京城市公园常见乔木土壤真菌群落特征及影响因素

快速城市化引起的城市环境污染问题日趋严重,由城市中心到城郊往往呈规律性递变趋势。北京城市公园作为城市绿地主体,不仅是城市居民重要的休闲游憩场所,也能在一定程度上反应环境污染,如土壤重金属污染的作用规律。以北京市这一典型大城市为研究区域,根据不同城市公园的建成时间、所处位置和距离市中心的远近选择六个公园作为研究样点,选取公园常见6种乔木下土壤,通过对土壤重金属含量、土壤理化性质以及土壤真菌群落测定和测序,旨在探讨城市公园植被下土壤真菌群落特征（多样性和群落结构组成）以及影响因素。研究结果表明：北京城市公园乔木下的土壤真菌群落多样性、群落组成以及优势类群受到土壤pH值、土壤养分和水分以及重金属铅的调控。其中公园土壤重金属铅含量增加会降低土壤真菌多样性、显著影响优势类群子囊真菌（占真菌群落73%）以及土壤真菌功能类群病原真菌群落组成。研究揭示了北京城市公园土壤真菌群落特征及调控因素,特别是重金属铅对土壤真菌群落的影响,这对提高城市公园科学管理和环境健康具有积极的应用价值。     

神农架国家公园林线过渡带土壤真菌多样性

林线过渡带是陆地生态系统对气候变化响应的敏感区域,研究林线过渡带土壤真菌的群落结构和形成机制,对于预测气候变化对土壤养分循环和维持陆地生态系统功能的影响具有重要意义。利用Illumina高通量测序技术分析了神农架国家公园林线上下的灌木林和针叶林的土壤真菌群落结构和多样性。结果表明,在真菌物种组成上,两种植被类型的土壤优势菌门、属和种类不同,针叶林和灌木林的优势菌门分别是担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)。除趋势对应分析(DCA)和不相似性检验(Dissimilarity test)表明两种林型的土壤真菌群落结构组成存在显著差异,且针叶林土壤真菌Shannon指数、Chao值和Richness指数均显著(P0.05)高于灌木林。典范对应分析(CCA)和Mantel检验显示土壤真菌群落结构与土壤p H、植物多样性、土壤温度和土壤湿度存在显著相关性。因此,林线过渡带上下的土壤真菌群落结构和多样性存在显著差异,土壤p H、植物多样性、土壤湿度和土壤温度可能是影响土壤真菌群落结构的重要因素。     

种植阔叶树种和毛竹对土壤有机碳矿化与微生物群落结构的影响

为探明种植阔叶树种和毛竹对土壤有机碳矿化与微生物群落特征的影响,本研究通过盆栽试验和室内培养法比较分析种植香樟、木荷、青冈等阔叶树种与毛竹的土壤有机碳矿化速率和累计矿化量,并结合末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)以及荧光定量PCR技术,分析土壤细菌、真菌群落组分与数量特征。结果表明: 与种植阔叶树种的土壤相比,种植毛竹的土壤活性碳组分和碳矿化总量显著提高,且其地下生物量高于阔叶树种。种植毛竹的土壤真菌/细菌丰度比也高于种植阔叶树种的土壤,土壤细菌群落组分对树种的响应比真菌群落更加敏感。种植毛竹的土壤真菌群落多样性显著低于阔叶树种;与细菌群落相比,真菌群落多样性与pH、有机碳含量、碳矿化速率更为相关。与阔叶树种相比,种植毛竹能显著增加土壤碳矿化总量,而毛竹土壤真菌群落结构是导致碳矿化量较高的原因之一。     

古大湖湿地盐碱土壤微生物群落结构及多样性分析

以黑龙江省古大湖湿地原生、林地、耕地及湖岸盐碱土壤微生物为研究对象,基于高通量测序方法,分析4种生境类型条件下土壤细菌和真菌群落结构及多样性。结合土壤理化指标,进一步分析影响微生物群落多样性的环境因子。结果表明:细菌群落中变形菌门的相对丰度值最高,真菌群落中为子囊菌门。同一生境细菌群落多样性具有相似性,而真菌具有一定的差异;不同生境间两者均具有差异。耕地土壤和林地土壤的细菌群落多样性接近,但与湖岸土壤真菌的更相近。前两者中细菌群落多样性较高,其次为原生土壤,而湖岸土壤中的最低。耕地土壤与湖岸土壤真菌群落多样性较高,原生土壤较低,而林地土壤中最低。与真菌相比,细菌的群落多样性受土壤环境因子影响更大,其中pH值、含水量对土壤细菌和真菌群落多样性均具有显著影响。     

辽宁碱蓬根际土壤真菌多样性的季节变化及其耐盐性

采用稀释平板法和形态学鉴定法进行了辽宁碱蓬(Suaeda liaotungensis)根际土壤真菌的分离鉴定及季节、盐度对真菌多样性的影响分析。结果表明:春、夏、秋、冬四季辽宁碱蓬根际土壤中的真菌菌落数分别为6410、4180、5730和3340,种类分别为6属13种、9属16种、11属31种、6属12种,共分离鉴定出13属42种真菌;其根际土壤真菌的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数,从大到小的次序均为秋夏春冬,3种指数均在秋季达到峰值;多样性指数和丰富度指数差异较大,均匀度指数波动较小,春季和冬季的均匀度指数相近。辽宁碱蓬根际土壤真菌种类明显多于无植被土壤,是无植被土壤的7倍,多样性指数和均匀度指数分别是无植被土壤的4—8倍和1—1.2倍;其根际土壤真菌优势种群包括青霉属(Penicillium)、葡萄穗霉属(Stachybotrys)、枝孢属(Cladosporium)、木霉属(Trichoderma)、曲霉属(Aspergillus)和镰孢属(Fusarium);4个季节的优势菌不尽相同,但均有一个共同的优势菌属青霉属。以Na Cl浓度梯度法制造盐胁迫生境,检测辽宁碱蓬根际土壤真菌对盐胁迫的响应,结果表明:60%左右的菌种能耐受5%以下盐度、15%左右的菌种能耐10%—20%盐度;筛选出了6株高度耐盐菌:细交链孢霉、草酸青霉、产黄青霉、烟曲霉、细极链格孢和赭曲霉,其中最高耐盐菌种赭曲霉可耐20%盐度。创新之处在于以盐度和季节为变量检测辽宁碱蓬根际土壤真菌的种群构成,为其深入研究奠定了理论基础。     

紫花针茅根际和体内真菌群落结构及与土壤环境因子的相关性研究

[目的] 探究青藏高原不同地区高寒草原紫花针茅根际和体内真菌群落的组成、多样性等特征,及与土壤环境因子（理化性质和酶活性）间的相互关系。[方法] 从青藏高原不同地区采集紫花针茅样品,应用土壤化学方法分析根际土壤理化性质和酶活性,并采用Illumina Miseq高通量测序技术,解析根际土壤和体内真菌群落组成和丰度、Alpha多样性和菌群结构,同时分析了紫花针茅根际真菌种群多样性与土壤环境因子的相关性,厘清了影响紫花针茅根际真菌区系的土壤环境因素。[结果] 三个采样地的根际土壤呈中性偏碱,土壤理化性质和酶活性变化各异。高通量测序共得到314801条有效序列和4491个OTUs;XZ样地的紫花针茅真菌多样性和丰富度相对偏低,GS样地最高。在门分类水平上,子囊菌门Ascomycota和担子菌门Basidiomycota是主要内生真菌类群,占总菌群的88.28%。不同采样地区紫花针茅体内真菌群落结构存在明显差异,而根际土壤真菌群落结构差异不大。相关性分析表明,紫花针茅真菌多样性与土壤pH、有效钾、铁、钙、镁、多酚氧化酶、过氧化物酶和脱氢酶呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）正相关,而与海拔、土壤酸性磷酸酶呈极显著负相关。RDA分析发现,紫花针茅根际土壤真菌不同,影响的土壤环境因子也不同。[结论] 青藏高原高寒草地紫花针茅根际和体内栖息着丰富的真菌群落,其组成和多样性受多种土壤环境因子影响,且影响不同真菌群落的主要土壤环境因子也不同。本研究对于有益微生物资源的开发、利用及保护具有重要意义,并为紫花针茅草原保育和合理开发利用提供科学依据。     

杉木人工林土壤真菌遗传多样性

为探明杉木人工林土壤真菌遗传多样性及其与环境因子的关系,采用454测序技术对土壤真菌的遗传多样性进行了分析,测定了黄丰桥林场杉木人工林土壤真菌的遗传多样性与环境因子的相关性。试验结果表明:①不同代数、林龄的杉木人工林土壤理化性质及林下植被多样性均有显著差异。第1代杉木幼林林土壤肥力较高,有机质、全N、速效K的均值分别为88.02g/kg、2.56 g/kg、84.96 mg/kg均高于第2代和第3代杉木幼林林,速效N和含水量的均值分别为22.86 mg/kg和26.28%低于其他样地。杉木幼林林下植被多样性最为丰富。②通过454测序技术分析发现第1代杉木幼林真菌Ace丰富度指数、Chao丰富度指数及群落遗传多样性指数均大于第2代杉木幼林和第3代杉木幼林。杉木人工林土壤中粪壳菌纲(Sordariomycetes)真菌为优势种群。不同栽培代数杉木人工林的真菌群落存在差异,其中块菌科(Tuberaceae)为第2代和第3代杉木林特有真菌,而不同发育阶段的杉木人工林的真菌群落差异不明显。③经RDA分析,杉木人工林土壤主要真菌群落受含水量、有机质、速效P、速效K影响较大。土壤真菌群落遗传多样性Shannon-Wiener多样性指数与林下植被多样性、土壤全N显著正相关,土壤真菌Chao指数与土壤真菌Shannon-Wiener多样性指数、土壤全N含量显著正相关。本研究表明不同栽培代数杉木人工林的真菌群落存在差异,土壤真菌群落与环境因子之间具有相关性。     

Environmental Controls on Fungal Community Composition and Abundance Over 3 Years in Native and Degraded Shrublands

Soil fungal communities have high local diversity and turnover, but the relative contribution of environmental and regional drivers to those patterns remains poorly understood. Local factors that contribute to fungal diversity include soil properties and the plant community, but there is also evidence for regional dispersal limitation in some fungal communities. We used different plant communities with different soil conditions and experimental manipulations of both vegetation and dispersal to distinguish among these factors. Specifically, we compared native shrublands with former native shrublands that had been disturbed or converted to pasture, resulting in soils progressively more enriched in carbon and nutrients. We tested the role of vegetation via active removal, and we manipulated dispersal by adding living soil inoculum from undisturbed native sites. Soil fungi were tracked for 3 years, with samples taken at ten time points from June 2006 to June 2009. We found that soil fungal abundance, richness, and community composition responded primarily to soil properties, which in this case were a legacy of plant community degradation. In contrast, dispersal had no effect on soil fungi. Temporal variation in soil fungi was partly related to drought status, yet it was much broader in native sites compared to pastures, suggesting some buffering due to the increased soil resources in the pasture sites. The persistence of soil fungal communities over 3 years in this study suggests that soil properties can act as a strong local environmental filter. Largely persistent soil fungal communities also indicate the potential for strong biotic resistance and soil legacies, which presents a challenge for both the prediction of how fungi respond to environmental change and our ability to manipulate fungi in efforts such as ecosystem restoration.