滇西北白马雪山地下真菌群落时空分布和形成机制研究

	滇西北白马雪山地下真菌群落时空分布和形成机制研究
	龚赛
导师	杨祝良
关键词	地下真菌，中国西南山地，时空格局，群落形成机制，共存网络 Belowground fungi, Mountains of Southwest China, Spatiotemporal pattern, Community assembly process, Coexistence network
摘要	真菌在生态系统中发挥着重要功能。揭示其多样性、群落组成的时空分布规律及其形成机制，对于深入认识生态系统的过程和功能、对生物多样性的保护和生态恢复都具有重要意义。我国西南山地是全球生物多样性热点地区，但有关真菌的生态学研究却极为有限。本研究选取白马雪山，沿海拔梯度（> 1500 m）在干季和湿季采集土壤和菌根样品，在高山草甸区域沿海拔梯度采集土壤样品及蓼属植物根系样品，基于扩增子测序结果和测定的环境数据进行生物信息学和统计学分析，以期阐明白马雪山外生菌根真菌的多样性、群落组成的时空分布规律和影响因素，揭示白马雪山高山草甸地下真菌群落的形成机制和物种共存网络。主要研究结果如下：白马雪山具有非常高的外生菌根真菌多样性。从263个菌根样品（干季109个，湿季154个）中挑取的约100 000个外生菌根根尖中以及52个土壤样品（干季15个，湿季37个）中共检测到外生菌根真菌1 365 440条序列，共计代表3416个ASVs（序列变异体）或691个OTUs（可执行分类单元，相当于物种）。它们隶属于担子菌门和子囊菌门，由少量的优势类群和大量的稀有类群组成，包含66个属，其中空团菌属Cenococcum、丝膜菌属Cortinarius、红菇属Russula、糙缘腺革菌属Amphinema和蜡壳菌属Sebacina是相对多度最高的属。在空间尺度，不同样品类型（土壤、根系）外生菌根真菌多样性变化规律一致：在森林区域随海拔升高而降低，但高山草甸较之相邻的森林区域，显著增加。在时间序列上，不同样品类型外生菌根真菌多样性变化规律截然相反：根系样品中，湿季外生菌根真菌多样性高于干季；土壤样品中，干季外生菌根真菌多样性高于湿季。无论何种样品类型，外生菌根真菌群落在不同海拔区域和季节间存在强烈的物种替代和显著的组成差异。海拔和季节主要通过和其他环境因子（特别是土壤性质）共同影响外生菌根真菌群落的时空格局。海拔对外生菌根真菌群落的影响大于季节的影响，400 m的海拔梯度所造成的外生菌根真菌群落组成差异相当于干季和湿季间的群落差异，这与海拔梯度上更大的环境异质性相关。在白马雪山高山草甸区域，从采集的120个样品（含60个蓼属植物根系样品以及60个土壤样品）中检测到7171个真菌ASVs。土壤真菌及蓼属根系真菌由少量优势类群和大量稀有类群组成，主要为子囊菌门和担子菌门真菌。从营养类型来看，该区域真菌以共生营养类型为主，其中主要为外生菌根真菌，但是多于一半的真菌营养类型未知。蓼属植物根系真菌和土壤真菌的丰度在不同海拔间无显著差异，但群落组成差异显著，且群落相似性随海拔间隔增大而显著降低，这一模式主要由确定性过程（环境选择）决定。高山草甸土壤真菌及蓼属根系真菌具有复杂的共存网络，真菌之间以正相关关系为主，共存网络具有明显的模块化结构，每个模块包含多种营养类型真菌，柔膜菌目Helotiales对于网络模块间的连接具有重要作用。蓼属根系对土壤中特定的真菌具富集作用，其中空团菌属和乳菇属Lactarius对蓼属植物在高海拔的生长、繁殖和扩散可能具有重要作用。根系较之土壤、低海拔较之高海拔，真菌群落组成差异更小，物种共存网络更松散，这可能源于根系和低海拔更匀质的环境。根系较之土壤、低海拔较之高海拔，真菌群落装配和共存网络具相反的关联模式：根系和低海拔真菌群落所受选择作用越强，网络连接越紧密稳定性越强；土壤和高海拔真菌群落所受选择作用越弱，网络连接越紧密稳定性越强。
语种	中文
	2022-05
学位授予单位	中国科学院大学
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/75217
专题	昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	龚赛. 滇西北白马雪山地下真菌群落时空分布和形成机制研究[D]. 中国科学院大学,2022.

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