天山林区土壤真菌多样性及其群落结构

土壤真菌群落结构对森林生态系统功能的维持具有重要作用,目前对天山林区土壤微生物的种类和群落结构了解甚少。为了解天山不同植被类型下土壤真菌的群落动态及优势菌属,使用Illumina MiSeq高通量测序技术,研究天山林区根际土与非根际土中真菌群落组成及多样性。结果表明:(1)对有效序列进行OTU聚类(operational taxonomic unit)后共得到14121个OTUs,经注释划分为7个门、33个纲、109个目、255个科、444个属、677个种;(2)子囊菌门(Ascomycota)和担子囊菌门(Basidiomycota)是天山植物的优势菌门,灌丛中相对丰度较高的有帚枝霉属(Sarocladium)、鬼笔属(Lysurus)、Microidium;云杉林中相对丰度较高的属有镰刀属(Fusarium)、赤霉属(Gibberella)、丝盖伞属(Inocybe);(3)灌丛与云杉林土壤真菌的群落结构和丰富度有显著差异,灌丛土壤真菌的多样性和丰富度更高,云杉林中阴坡的土壤真菌丰富度较高而阳坡和林窗较低;(4)丝盖伞属(Inocybe)、被孢霉属(Mortierella)、赤霉属(Gibberella)、镰刀属(Fusarium)与云杉的生长可能具有密切的关系。本文推测,根际土壤真菌的多样性和丰富度较低可能是导致云杉幼苗成活率低等更新障碍的问题。     

菌根真菌对酸铝胁迫的响应

酸性环境中活性铝浓度升高可能抑制菌根真菌生长,为探讨酸性条件下菌根真菌对活性铝的响应机制,以拟青霉(Simplicillium sp.,Si)、细长孢霉(Mortierella elongate,Me)、木霉菌(Trichoderma spp.,Tr)、瓶头霉(Phialocephala,Ph)和葡萄状穗霉(Stachybotrys chartarum,Sc)5种菌根真菌为供试材料,采用PDA液体培养基单种纯培养以pH值为5.5设定3个Al3+浓度梯度,分别为对照(0 mmol·L^-1)、低铝(0.2 mmol·L^-1)和高铝(1.0 mmol·L^-1),研究酸性条件下不同活性铝浓度对菌根真菌的生物量、有机酸分泌以及N、P、K含量等的影响。结果表明:(1)除拟青霉(Si)外,其他菌株均不同程度受活性铝浓度影响,Si生物量随活性铝浓度增加而增加,低铝时比对照增加了238%(P<0.05),而细长孢霉(Me)、木霉菌(Tr)、瓶头霉(Ph)和葡萄状穗霉(Sc)生物量均降低,其中,Ph和Sc分别比对照降低了38.1%和72.5%(P<0.05)。(2)5种菌根真菌分泌有机酸存在显著性差异,Si、Me、Tr和Sc的H+分泌量在高铝浓度时均低于对照,对Si产生显著性差异(P<0.05);仅Me分泌草酸,对照的分泌量是高铝时的1.12倍。(3)5种菌根真菌N、P、K含量随不同活性铝浓度胁迫存在显著性差异,Si和Sc的P、K含量随活性铝浓度增加而显著增加(P<0.05);Me和Ph的N含量随活性铝浓度增加而显著降低(P<0.05),Me的P、K含量分别在低铝和高铝时达到峰值,Tr和Ph的N、P、K含量在低铝时达到峰值而在高铝时受到抑制。(4)Si、Me和Tr受酸铝影响不显著,属耐酸铝型菌株,Ph和Sc属酸铝敏感型菌株。本工作可为天山雪岭云杉森林更新与幼苗存活问题研究的深入开展提供基础依据。