种植模式对当归根际土壤真菌群落与功能类群的影响

再植障碍问题限制了当归产业健康发展。为了建立高效种植方式,在甘肃渭源县设置5种种植方式[A:豌豆-小麦-当归;B:豌豆-蒙古黄芪-当归;C:豌豆-马铃薯-当归;D:豌豆-当归-当归(对照);E:豌豆-休耕-当归],采挖期通过Illumina Hisqe 2500高通量测序平台测定了不同种植模式下当归根际土壤真菌ITS1变异区的基因序列,分析不同种植方式对当归根际土壤真菌群落和功能差异性的影响。结果表明:(1)5种种植方式下当归根际真菌多样性差异不大,较对照D处理,A、B、C和E处理的Chao1指数、Ace指数和Shannon指数较低,Simpson指数较高。(2)5种种植方式下当归根际土壤真菌群落隶属于11门167属,其中,子囊菌门(Ascomycota)、被孢菌门(Mortierellomycota)、担子菌亚门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)为优势门;被孢霉属(Mortierella)、四枝孢属(Tetracladium)为优势属。(3)冗余度分析发现:在门水平影响土壤真菌群落结构组成的主要因子为速效钾、电导率、pH值,在属水平影响土壤真菌群落结构组成的主要因子为有机质、pH值、二氧化碳呼吸速率。(4)FUNGuild预测表明:植物病原体和木质腐生真菌功能群的相对丰度较高。综上所述,不同作物轮作较当归连作,降低了当归根际土壤真菌群落的相对丰度和多样性,有利于根际土壤真菌群落向有益的方向发展。

3种混交林造林初期土壤真菌群落结构特征

土壤微生物是参与陆地生态系统生物地球化学循环过程的重要成员。造林可以显著影响土壤微生物群落结构与功能,但造林初期驱动的土壤理化因子变化对土壤微生物结构与功能的影响尚不清楚。通过分析由珍稀乡土树种组成的三种新造混交林(BB:银杏Ginkgo biloba⁃桢楠Phoebe zhennan;CB:香椿Toona sinensis⁃红豆杉Taxus wallichiana⁃桢楠Phoebe zhennan;MB:鹅掌楸Liriodendron chinense⁃乐昌含笑Michelia chapensis⁃香椿Toona sinensis⁃玉兰Yulania denudata)表层(0—20 cm)土壤真菌群落组成、功能类群及其土壤理化因子,并以草灌化未造林地作对照(CK),研究土壤真菌群落结构和功能对不同林型造林初期的响应。结果表明:(1)不同林型土壤真菌群落丰富度、多样性指数高于CK,表现为MB>BB>CB>CK,主要受到土壤孔隙度、水解性氮的影响。(2)土壤真菌门水平优势类群在不同处理间无显著差异,其中子囊菌门占绝对优势,MB中的被孢霉门相对丰度显著高于CK(P<0.05)。与CK相比,球囊菌门与Leptodiscella相对丰度在各林型中均降低。(3)通过非度量多维尺度(NMDS)与置换多元方差(Adonis)分析表明,造林初期,造林土壤真菌群落结构与CK存在显著差异(P<0.01)。冗余分析(RDA)分析表明全钾、水解性氮、土壤容重及土壤碳氮比是影响真菌群落指示种的主要土壤理化因子;被孢霉门与水解性氮、碳氮比、全氮、非毛管孔隙度、含水率均呈正相关,与全钾呈负相关。(4)真菌群落主要以腐生营养型为主,病理营养型次之;造林后腐生营养型真菌相对丰度降低,而土壤腐生菌的相对丰度在BB与MB处理中反而显著增加(P<0.05);MB处理中动物病原菌的相对丰度显著增加(P<0.05);真菌优势功能类群主要受到土壤pH、土壤孔隙度、土壤碳氮比(C/N)、土壤有机质、全氮、全钾的影响。造林初期土壤真菌群落结构与功能类群发生了显著改变,阔阔混交林较针阔混交林变化更加明显,其中多种阔叶树混交林病原菌相对更高。

不同冬季复种轮作对甘薯耕层土壤真菌群落及块根产量的影响

为明确不同冬季复种轮作方式缓解甘薯(Ipomoea batatas)连作障碍的调控效应,本研究在甘薯定位连作3年的大田上进行试验,选用甘薯烟薯29、绿肥豌豆HRC023和高硫苷油菜运芥1号,设置休闲—甘薯(CK)、豌豆—甘薯(PR)和油菜—甘薯(RR)共3个处理,对不同冬季复种轮作处理甘薯栽前和薯块收获时的耕层土壤进行真菌群落的ITS RNA高通量测序比较分析和收获时块根产量的调查。结果表明,被孢霉门、子囊菌门和担子菌门的丰度显著高于其他真菌,是本次试验耕层土壤中的优势真菌门;与CK相比较,豌豆—甘薯和油菜—甘薯处理均降低了甘薯栽前和收获时子囊菌门(甘薯黑斑病原菌从属真菌门)的相对占比,油菜—甘薯处理明显降低了甘薯栽前和薯块收获时病理营养型和病理-腐生营养型真菌的丰度;豌豆—甘薯和油菜—甘薯这2种冬季复种轮作处理均显著提高了块根产量和商品薯率,2021年豌豆—甘薯处理(PR)和油菜—甘薯处理(RR)块根分别增产9.27%和6.56%,商品薯率增幅分别为125.93%和133.33%;2022年分别增产24.08%和19.17%,商品薯率增幅分别为93.10%和79.31%。

退化高寒草甸土壤真菌群落水平分布格局及驱动因子

为探讨退化高寒草甸土壤真菌群落水平分布格局及驱动因子,本研究采用嵌套式取样方法在1000 m×1000 m的中度退化草甸区域内,综合分析了土壤真菌群落在不同取样距离上物种多样性和功能组成的变化规律及驱动土壤真菌群落分布的主要环境因子。结果表明:在不同取样距离上,土壤真菌的α多样性和群落结构存在显著的差异,退化草甸环境异质性可导致真菌群落的变化。FunGuil功能预测表明草甸退化使得腐生型和病理性土壤真菌增加,草甸退化过程中地上植被群落的改变可导致土壤真菌营养型的变化。此外,土壤营养成分是驱动退化草甸土壤真菌群落水平分布格局的主要环境因子。因此,微生物多样性空间分布受控于不同的环境因素,而土壤营养成分的改变容易引起退化草地生态系统中微生物的空间分布变化。

不同覆膜处理下藠头根际土壤真菌群落的响应特征

【目的】探讨不同覆膜措施对藠头根际土壤真菌群落结构、生态功能和物种间相互作用的影响,以期为生产上地膜的使用与选择提供理论依据和数据支持。【方法】在藠头收获期采集覆盖普通透明地膜、蓝色地膜以及不覆膜处理下的藠头根际土壤,利用高通量测序技术,并结合FUNGuild数据库、分子生态网络等分析方法对各处理下根际土壤真菌群落进行研究。【结果】覆膜处理降低了真菌群落多样性,但在蓝色地膜处理下富集了相对丰度更高的腐质霉属(Humicola)、篮状菌属(Talaromyces)、曲霉属(As⁃pergillus)等有益真菌菌群;从真菌分子生态网络可以看出,地膜覆盖虽使网络变得简化,但真菌群落对外部环境的抵抗能力有所提高,其中蓝色地膜较普通地膜表现更为稳定;此外,对各处理的真菌群落进行功能预测后发现,腐生型功能菌群的相对丰度在蓝色地膜下占比更高,促进了有机物的分解和养分循环。【结论】藠头根际土壤的真菌群落结构、生态功能和物种间相互关系在不同覆膜处理下表现出显著差异,其中,蓝色地膜处理下的真菌群落更有利于藠头的生长发育,但同时也应考虑覆膜措施引起病原型功能菌群的增加可能带来的潜在风险。

高寒草甸退化程度对优势物种根际土壤真菌群落和生态网络的影响

为明确高寒草甸退化过程中优势物种改变对根际土壤真菌群落多样性及其稳定性的影响,以青藏高原东缘4个不同退化程度(未退化、轻度退化、中度退化和重度退化)高寒草甸为研究对象,采用ITS rRNA基因测序技术,结合FUNGuild预测和分子生态网络模型方法,分析了高寒草甸退化程度对根际真菌群落结构、功能群和分子生态网络的影响。结果表明:草地退化程度对根际土壤真菌Alpha多样性无显著影响,但显著改变根际土壤真菌的Beta多样性;退化程度仅对根际真菌优势种群的相对丰度产生影响,对真菌优势种群没有影响,4个不同退化程度高寒草甸根际土壤中真菌优势种群均为担子菌门、被孢霉门和子囊菌门;通过线性判别分析发现了29个生物标志物,其中大部分属于担子菌门和子囊菌门;草地退化过程中根际真菌群落主要由共生营养型向腐生营养型转变;网络分析发现,退化高寒草甸根际真菌群落各可操作分类单元(OTU)主要以负相关关系为主,并且退化程度越高负相关程度越强烈。同时结合网络拓扑参数,草地退化程度的加剧将会导致根际真菌结构呈更为松散和不稳定的态势。综上所述,高寒草甸退化程度对优势物种根际真菌群落组成、结构和功能类型产生了显著影响,并降低了真菌群落的稳定性和复杂性。研究结果为深入理解高寒草甸根际微生态的适应性机制提供了科学理论依据。

长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌群落结构的影响

探究长期施氮对甘蔗根际土壤真菌和根系内生真菌的影响,为甘蔗生产的可持续发展和科学合理利用氮肥提供理论依据。基于高通量测序技术,分析长期4个施氮处理(CK、L、M、H对应的施氮量分别为0、96、482、964 kg/hm^(2))对甘蔗根际土壤和根系内生真菌群落结构组成的影响。结果显示:与不施氮(CK)处理相比,不同施氮处理均能显著提高甘蔗根际土壤真菌丰富度(P<0.05),其中L、M、H处理分别提高39.58%、24.04%和35.33%,但对甘蔗根际土壤真菌多样性无显著影响。不同施氮处理对甘蔗根系内生真菌多样性和丰富度均无显著影响;不同施氮处理均提高了甘蔗根际土壤中沙蜥属(Saitozyma)、木霉属(Trichoderma)、unclassified_p__Ascomycota、镰刀菌属(Fusarium)等优势真菌属的相对丰度,降低了篮状菌属(Talaromyces)、unclassified_f__Herpotrichiellaceae、梨孢霉属(Coniosporium)、青霉属(Penicillium)、刺球菌属(Chaetosphaeria)、毛壳菌属(Chaetomium)、unclassified_o__Hypocreales等优势真菌属的相对丰度;不同施氮处理亦提高了unclassified_k__Fungi、unclassified_p__Ascomycota等优势甘蔗根系内生真菌属的相对丰度,降低了篮状菌属、毛壳菌属和unclassified_f__Strophariaceae等优势甘蔗根系内生真菌属的相对丰度。结果表明,长期单一的施氮处理容易诱导甘蔗根际土壤或根系内生真菌群落组成趋向单一,具有降低甘蔗植株抵御外界胁迫能力的潜在风险。基于维护甘蔗根际土壤生态健康的视角,适宜甘蔗的施氮量以低氮处理(L)的施用量(96 kg/hm^(2))为佳。

南亚热带乡土树种与桉树人工林土壤真菌群落多样性和功能类群的比较

营造乡土树种人工林和桉树人工林是我国南亚热带森林经营的常见模式。为探究土壤真菌群落多样性及功能对乡土树种和桉树人工林的响应特征与机制,该研究以南亚热带4个乡土树种人工林[马尾松(Pinus massoniana)、火力楠(Michelia macclurei)、米老排(Mytilaria laosensis)、红锥(Castanopsis hystrix)]和外来树种尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)人工林为对象,基于各林分土壤(0~20 cm)真菌18S rRNA高通量测序数据,利用FUNGuild数据库,比较分析乡土树种与尾巨桉人工林土壤真菌群落多样性和功能类群的差异特性及影响的主导土壤环境因子。结果表明:(1)5个研究林分的土壤真菌优势门均为子囊菌门和担子菌门,但不同乡土树种林分与尾巨桉林的土壤真菌优势目存在差异。(2)尾巨桉林土壤真菌群落α多样性高于乡土树种人工林,其群落组成结构也与乡土树种人工林存在显著差异(P<0.05)。(3)4个乡土树种人工林土壤的腐生营养型的相对丰度高于尾巨桉林,并且火力楠林和米老排林土壤丛枝菌根真菌的相对丰度明显高于尾巨桉林,尾巨桉林土壤共生营养型以及外生菌根真菌和木材腐生菌的相对丰度明显高于乡土树种人工林。(4)pH是导致尾巨桉林与乡土树种人工林土壤真菌群落多样性和功能类群差异的主要土壤环境因子。综上认为,在南亚热带地区将尾巨桉林改建成火力楠林或米老排林可提高土壤养分水平,提升土壤生态功能。

不同管理模式下茶园土壤真菌群落特征及其功能预测

以福建省安溪县常规管理(M1)、间作套种管理(M2)和配套现代技术管理(M3)3种模式茶园土壤真菌群落为研究对象,通过高通量测序技术对其多样性、组成及功能进行了研究,并对土壤理化指标与土壤真菌群落的关系进行了分析。结果显示:不同管理模式下茶园土壤理化指标有明显差异,pH值、电导率、含水量、全磷含量、C/P比和N/P比在不同管理模式下存在显著(P<0.05)差异。不同管理模式对茶园土壤真菌群落多样性及组成的影响存在差异,M1模式下茶园土壤真菌群落的多样性总体较高,M3模式下子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度明显高于M1和M2模式,M3模式下毛壳菌属(Chaetomium Kunze)、原隐球菌属(Saitozyma X.Z.Liu,F.Y.Bai,M.Groenew.et Boekhout)和青霉属(Penicillium Link)的相对丰度明显高于M1和M2模式。相关性分析结果显示:土壤容重与蕉孢壳属(Diatrype Fr.)和绿僵菌属(Metarhizium Sorokīn)的相对丰度呈显著负相关;土壤全氮含量与木霉菌属(Trichoderma Pers.)的相对丰度呈显著负相关,与腐质霉属(Humicola Traaen)的相对丰度呈显著正相关。从门水平上看,土壤C/N比、全磷含量、含水量和容重是影响茶园土壤真菌群落的主要因子,其中,C/N比、全磷含量和容重均主要影响子囊菌门和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度,含水量主要影响被孢霉门(Mortierellomycota)、罗兹菌门(Rozellomycota)、子囊菌门和担子菌门的相对丰度;从属水平上看,土壤C/P比、N/P比和pH值是影响茶园土壤真菌群落的主要因子,其中,C/P比和N/P比主要影响unidentified Glomeromycota和原隐球菌属的相对丰度,pH值主要影响木霉菌属、原隐球菌属和镰刀菌属(Fusarium Link ex Fr.)的相对丰度。FUNGuild功能预测结果显示:未定义腐生真菌在3种模式下均较多;与M1和M2模式相比,M3模式下粪腐生-未定义腐生-木腐生和寄生真菌-未定义腐生真菌呈现明显富集现象。综合研究结果表明:子囊菌门、被孢霉门和担子菌门是茶园土壤优势菌门;未定义腐生真菌是茶园土壤中较多的功能类群;现代滴灌、声控驱虫以及释放捕食螨等系列技术协同下的M3模式有利于维持茶园土壤真菌多样性及其功能的发挥。

德兴矿区原生植物根际土壤真菌群落结构和多样性分析

为了解德兴废石堆场原生植物根际土壤真菌群落组成、分析群落结构与土壤理化性质之间的关系,本研究采用高通量测序技术分析矿区的金星蕨(Parathelypteris glanduligera)、紫金牛(Ardisia japonica)、太平莓(Rubus pacificus)和芒草(Miscanthus sinensis)根际真菌群落多样性。结果表明,4种原生植物根际土壤理化性质差异显著。4种植物根际土壤的优势真菌属于担子菌门和子囊菌门。主成分分析显示,4种原生植物根际土壤真菌群落结构存在差异,造成差异的指示属主要有金星蕨的红菇属,紫金牛的古根菌属和毛舌菌属,芒草的棉革菌属和色孢菌属。芒草的根际真菌群落丰富度和多样性最高。相关性分析表明,铅Pb和速效磷是影响根际真菌群落变化的主要环境因子。共生营养型真菌是金星蕨和太平莓根际土壤中的优势功能菌群。研究结果有助于了解德兴铜矿原生植物根际真菌生态功能,为废石堆场生态重建和植被恢复及筛选修复菌群提供了理论依据。

植物覆盖对香蕉园土壤真菌多样性及群落结构的影响

高度集约化的农业措施致使蕉园土壤退化日趋严重,制约了中国香蕉产业的健康可持续发展。植物覆盖能够改善土壤理化性质,优化土壤微生物群落结构,是一种重要的改善农业生态系统土壤退化的耕作措施。本研究通过宽窄行种植方式,以传统的裸露土壤种植方式为对照,在宽行中人工种植大翼豆[Macroptilium atropurpureum(DC.)Urb.]和自然生杂草为植物覆盖处理,通过连续定位试验,采集土壤样品并进行高通量测序,分析蕉园在植物覆盖下的土壤真菌多样性及群落结构的差异特征,以期探索蕉园土壤可持续利用种植模式。结果表明:蕉园植物覆盖处理下真菌群落组成差异显著,并随着覆盖年限增加呈现加强的趋势。根据FUNguild功能预测,与对照相比,大翼豆覆盖处理2019年和2020年Saprotroph_Symbiotroph真菌种群显著地(P≤0.05)增加,2020年Pathogen_Saprotroph真菌种落显著(P≤0.05)降低。共线性网络分析结果表明大翼豆覆盖处理与对照相比,群落复杂性无差异,但群落稳定性更高。同时核心物种无镰刀菌属ASVs,这可能反映了大翼豆覆盖可以减少镰刀属ASVs在群落中主导力,降低土传病害香蕉枯萎病的潜在发生风险。大翼豆处理有效提高了共生有益真菌群,减少了潜在的致病真菌群,有利于保持香蕉种植中的土壤健康。宽窄行与行间覆盖植物相结合的种植技术可有效改善土壤微生物多样性,有利于香蕉产业的可持续发展。

环青海湖地区多年生栽培草地土壤真菌群落结构特征

为探究环青海湖地区多年生栽培草地对土壤真菌群落结构和功能的影响,以多年生单播和混播栽培草地为对象,采用ITS测序方法对土壤真菌群落特征进行了分析,运用FUNGuild进行真菌的功能预测,并结合土壤理化性质进一步揭示土壤真菌群落的驱动因素。研究结果显示:子囊菌门(Ascomycota)是多年生栽培草地的真菌优势菌门。与单播草地相比,混播没有显著改变土壤真菌群落的组成,但显著增加了真菌群落的丰富度和多样性。FUNGuild功能预测结果表明多年生栽培草地土壤真菌的潜在功能和营养方式具有多样性,且混播草地真菌的病理-腐生-共生型的相对丰度显著高于单播草地。影响研究区土壤真菌群落的主要因子包括土壤全磷、有机碳、铵态氮、硝态氮、全碳:全磷。相比于单播,混播有助于增加土壤全氮和全碳含量,促进土壤真菌群落的丰富度和多样性,更有利于维持土壤生态系统的稳定。

三江源区高寒草原退化对不同生长期土壤真菌群落的影响

土壤真菌群落在草地生态系统物质循环过程中扮演着重要角色,但草地退化对不同生长期土壤真菌群落的影响尚不清楚。本研究以三江源高寒草原为研究对象,通过野外调查和高通量测序技术,探究草原退化对植物不同生长期土壤真菌群落特征的影响及其驱动因素。结果表明,三江源区高寒草原不同生长期土壤真菌群落优势菌门均为子囊菌门和担子菌门,草原退化显著降低了优势菌门的相对丰度;在不同生长期土壤真菌群落多样性存在显著差异(P<0.05),表现为生长季初期较低,末期则较高;草原退化对土壤真菌群落多样性影响不显著(P>0.05),但显著改变了不同生长期内土壤真菌群落结构(P<0.05);相比于原生草原,退化草原土壤真菌群落结构与植物群落特征表现出更强的相关关系,植物群落生物量和土壤有机质含量是显著影响退化草原土壤真菌群落结构的主要因子(P<0.05)。研究结果表明,草原退化改变了土壤真菌群落结构,增强了土壤真菌群落的资源限制。因此,针对植被群落的修复将有利于退化高寒草原土壤真菌群落的恢复。

氮磷添加对土壤真菌在木质残体中定殖及群落特征的影响

土壤真菌对木质残体的定殖会对木质残体真菌群落及其分解产生重要影响。氮、磷是真菌生命活动所需的重要养分,但目前仍不清楚外源氮、磷的输入如何影响土壤真菌对木质残体的定殖。基于亚热带森林生态系统中8个典型树种为期3年的木质残体分解实验,本研究揭示了氮磷添加对土壤到木质残体的真菌定殖的影响。结果表明,木质残体中有34.5%~40.9%的真菌物种来自土壤。磷添加与氮磷添加均会降低定殖真菌在木质残体真菌物种中的比例,磷添加还会显著降低定殖真菌的丰富度。定殖真菌在纲水平上主要有伞菌纲、粪壳菌纲、锤舌菌纲、座囊菌纲以及散囊菌纲。其中,伞菌纲是主要的定殖真菌类群,其相对丰度在磷添加下增加而在氮添加下减少,变化范围为62.39%~76.35%。此外,定殖真菌以腐生菌为主,其次是外生菌根真菌等其他功能类群。磷添加抑制了腐生菌以及外生菌根真菌从土壤到木质残体的定殖,氮添加则促进腐生菌在木质残体中的定殖。最后,分析木质残体中定殖真菌类群的生态策略发现,木质残体中的定殖真菌类群以寡营养类群为主。相较于氮添加,磷添加显著增加了木质残体中寡营养类群的比例。研究强调了亚热带森林生态系统中土壤对木质残体真菌群落组成的重要影响,同时突出了氮磷添加对从土壤到木质残体的真菌定殖过程的重要调控作用,这对于理解森林生态系统中木质残体分解的微生物机制具有重要意义。

北盘江流域贵州地宝兰根际土壤真菌群落特征及其影响因素

以北盘江流域不同地段(上游、中游、下游)贵州地宝兰根际土壤为研究对象,利用高通量测序技术分析贵州地宝兰根际土壤真菌群落结构、丰度及多样性特征,探讨影响贵州地宝兰根际土壤真菌的主要环境因子。结果表明,子囊菌门在北盘江流域贵州地宝兰根际土壤真菌中占据了绝对优势,从上游地段到下游地段子囊菌门相对丰度显著下降;新赤壳属在不同地段中均为优势菌属。北盘江流域上游地段贵州地宝兰根际土壤真菌丰富度最高,随着流域从上到下真菌多样性与丰度逐渐降低。贵州地宝兰根际土壤真菌群落组成在北盘江流域3个地段均存在极显著差异(P<0.001),并且受环境因子的影响,其中,土壤p H值和年降水量是影响真菌落组成最主要的环境因子。研究为制定贵州地宝兰的环境适应策略、极小种群复壮提供理论依据。

亚热带4种林分土壤真菌群落结构及功能

【目的】探究亚热带地区不同林分类型土壤变化特征及真菌群落结构和功能差异,为该地区人工林和次生林的营林管理及土壤养分研究提供理论参考。【方法】利用高通量测序技术,对亚热带典型人工林杉木和马尾松,以及次生林甜槠和针阔混交林的土壤真菌群落结构、功能差异及其与土壤理化性质的相互关系进行分析。【结果】4种林分的土壤优势真菌门类群为担子菌门和子囊菌门,优势真菌科为红菇科与蜡伞科。土壤真菌群落的α多样性表现为杉木人工林>马尾松人工林>混交林>甜槠林;群落的β多样性在4种林分中存在显著差异。对于真菌功能群,杉木林与其他3种林分的土壤真菌的优势营养模式具有显著差异。杉木林以腐生营养型为主,其次为共生营养型,病理营养型比例最低;而马尾松林、甜槠林和混交林主要以共生营养型为主,其次是腐生营养型,病理营养型比例最低。在以共生营养型为主的林分中,马尾松林的真菌共生营养型相比阔叶林和混交林减少,而病理营养型增加。土壤pH、速效钾(AK)及铵态氮(NH+4)是影响土壤真菌群落结构和功能的主要因素。【结论】不同林分类型土壤真菌群落结构和功能特征差异明显,并与土壤因子密切相关。

基于根际土壤真菌和代谢物的广东梧桐山金线兰垂直分布驱动因子分析

采用高通量测序和非靶向代谢组学技术,对广东梧桐山金线兰〔Anoectochilus roxburghii(Wall.)Lindl.〕核心分布区根际土壤和非分布区土壤中真菌和代谢物进行研究。结果显示:海拔875 m的金线兰核心分布区根际土壤中注释到15门401科905属真菌,海拔775 m金线兰非分布区土壤中注释到13门385科860属真菌,海拔675 m金线兰非分布区土壤中注释到15门407科890属真菌。金线兰核心分布区根际土壤与非分布区土壤真菌群落的物种丰富度和均匀度无显著差异,但群落结构与物种组成差异显著。除未知菌属外,金线兰核心分布区根际土壤中绿僵菌属(Metarhizium Sorokīn)、隔指孢属(Dactylella Grove)、被孢霉属(Mortierella Coem.)、酵母属(Saccharomyces Meyen ex E.C.Hansen)、树粉孢属(Oidiodendron Robak)、粗糙孔菌属(Trechispora P.Karst.)和Pseudophacidium P.Karst.的相对丰度高于金线兰非分布区土壤。共发生网络分析结果显示:绿僵菌属、青霉属(Penicillium Link)和弯颈霉属(Tolypocladium W.Gams)对维持金线兰核心分布区根际土壤真菌群落的结构和功能可能具有重要作用。金线兰核心分布区根际土壤和非分布区土壤中得到1886种代谢物,正离子模式鉴定到1089种代谢物,其中561种代谢物得到注释;负离子模式鉴定到935种代谢物,其中528种代谢物得到注释。金线兰核心分布区根际土壤中显著上调的差异代谢物主要有N 6,N 6,N 6-三甲基-L-赖氨酸、茯苓酸、14,15-脱氢萜烯酸、3-异丙基苹果酸、4-胆甾烯-3-酮、乙酸香茅酯和正癸酸,这些差异代谢物富集的代谢通路主要与氨基酸和脂质代谢有关,可为金线兰及其菌根真菌提供碳源和氮源。相关性分析结果显示:金线兰核心分布区根际土壤显著差异代谢物含量与主要菌属相对丰度存在密切的正相关作用。综上表明:金线兰根际土壤中非菌根真菌与菌根真菌间存在密切的相互作用,并通过碳源、氮源的营养流动影响金线兰的生长发育,进而驱动其垂直分布。

内蒙古典型草原土壤真菌群落结构对季节土层交互的响应

为探究草原土壤真菌群落结构对季节与土层交互的响应规律及其影响因素,本研究以内蒙古典型草原土壤为研究对象,采用高通量测序测定不同生长季、不同土层的真菌群落结构特征,探讨真菌群落结构变化与土壤理化性质的关系。结果显示,土壤有机质、速效氮、速效磷和土壤体积含水量随土层的加深而显著降低(P<0.05),土壤温度随季节更替而显著降低(P<0.05)。季节与土层交互下土壤真菌丰度和多样性差异显著,在0~10 cm土层,真菌丰度OTU在秋季最高(1069.11),而真菌多样性Shannon指数在夏季最高(7.63)。土壤真菌群落结构显著改变,其中,在LDA>4水平上有28种真菌具有显著差异。同时,土壤真菌丰度和多样性与速效氮、速效磷、土壤体积含水量和土壤温度均呈显著正相关(P<0.05),与pH值和土壤有机质呈显著负相关(P<0.05)。本试验结果为草地资源的可持续利用以及草原生态系统的稳定性研究提供数据支持。

桉树人工林林分结构变化对土壤真菌群落和功能结构的影响

大面积、高密度的桉树人工林,其林分构造、养分可利用性、生物多样性以及森林生态系统的整体健康等都与林地土壤真菌的群落构造、改变规律有很大的关系。所以,开展桉树人工林土壤真菌的群落构造与功能多样性的分析,对于阐明桉树跟真菌间的互作、营养循环的调节系统、评估桉树人工林近自然化经营、提高桉树人工林的抗风险性等方面均有关键的实践价值。

减氮条件下高碳基肥对烤烟土壤真菌群落结构及烟叶质量的影响

【目的】探究减氮条件下施用高碳基肥对烤烟根际土壤真菌群落结构及烟叶质量的影响,为南方烟区烟稻轮作土壤保育、微生物群落调控及提高烟叶质量提供理论参考。【方法】采用大田试验设计,设常规施肥对照(CK)和减氮条件下施用高碳基肥处理(T,较常规施肥减氮15%+高碳基肥600 kg/ha)。采用Illumina高通量测序技术对土壤真菌群落结构进行分析,应用NMDS分析和Pearson相关分析解析土壤真菌群落结构差异性及土壤养分与真菌丰度间的相关性,并测定烟叶化学成分和中性香气物质含量。【结果】减氮条件下施用高碳基肥可显著改善土壤质量(P<0.05,下同),与CK相比,T处理的土壤含水率、p H、有机质、碱解氮、微生物量碳和微生物量氮含量分别增加24.17%、20.42%、23.59%、17.41%、108.32%和92.24%。减氮条件下施用高碳基肥改变了土壤真菌群落多样性和丰富度,土壤真菌群落Simpson指数显著提高,可观察OTU数、Chao1指数和Shannon指数降低;也可改善根际真菌群落结构,尤其是功能微生物的相对丰度,如担子菌门(Basidiomycota)和子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度分别增加20.35%和4.63%。相关分析结果表明,土壤中担子菌门、油壶菌门(Olpidiomycota)和芽枝霉门(Blastochadiomycota)与土壤理化性质和微生物量碳氮显著相关。在烟叶质量方面,T处理的烤后烟叶总糖含量、还原糖含量、糖碱比、两糖比和中性香气物质总量分别增加18.26%、28.10%、30.98%、7.31%和13.11%。【结论】减氮条件下施用高碳基肥可改善南方烟区烟稻轮作土壤的理化性质,调节土壤真菌群落结构,也可协调烟叶化学成分,提高烟叶产量和质量。