成都生物所在不同類型森林土壤真菌群落的季節性變化研究中取得進展
作者:謝路路
時間:2022-07-27
土壤真菌是森林生態系統中微生物群落的重要組成部分,在生態系統中發揮著重要作用。研究發現土壤真菌群落多樣性及其組成會隨著外界環境變化而改變,但不同類型樹種和季節如何影響真菌群落的具體過程尚不清楚,在很大程度上限制了對森林生態系統中生物多樣性維持過程的認知。
基于此,中國科學院成都生物研究所地表過程與生態系統管理項目組博士生謝路路在尹春英研究員的指導下,以西南亞高山優勢針葉樹種——粗枝云杉(Picea asperata)和落葉松(Larix gmelinii)以及主要闊葉樹種——紅樺(Betula albosinensis)和川滇高山櫟(Quercus aquifolioides)為研究對象,分別在生長季的前期、中期和末期采集土壤和根系樣品,利用高通量測序技術(Illumina MiSeq sequencing platform),闡明了樹種和季節對土壤真菌群落的影響機理及主要調控因素。研究表明:1)闊葉林的土壤真菌多樣性和豐富度顯著高于針葉林;真菌多樣性、根系和土壤特性在生長季中期的變化比其它時期更為復雜。2)樹種改變了土壤真菌群落組成和特定目的相對豐度,Helotiales 和 Atheliales 是針葉林的優勢目, Agaricales, Russulales 和Thelephorales是闊葉林的優勢目。3)根系性狀和土壤性質,特別是土壤水分、pH、有機碳、銨態氮以及細根生物量和根組織密度,是驅動土壤真菌群落變化的主要因素。本研究揭示了土壤真菌對亞高山森林類型及季節性變化的響應過程及其驅動因子,對研究亞高山森林生態系統植物-土壤-微生物的相互作用具有重要意義。
上述研究結果以“Seasonal variations of soil fungal diversity and communities in subalpine coniferous and broadleaved forests”為題發表在《Science of The Total Environment》。成都生物研究所博士謝路路為論文第一作者,尹春英研究員為論文通訊作者。該研究得到國家自然科學基金(No. 32071500)、四川省應用基礎研究(No. 2020YJ0201)和中國科學院戰略性先導科技專項(No. XDA26010102)項目的聯合資助。
圖1. NMDS非度量多維尺度分析不同季節和樹種下的土壤真菌群落
圖2. 土壤真菌群落優勢門和目在不同季節和樹種下豐度比例的差異
圖3. 結構方程模型SEM分析樹種和季節對土壤真菌多樣性的影響(a), 偏最小二乘路徑模型得出的標準化直接和間接影響(b)