大兴安岭兴安落叶松林土壤真菌群落特征研究

杨立宾 ，隋 心 ，朱道光 ，崔福星 ，，李金博 ，，宋瑞清 ，倪红伟

（1.黑龙江省科学院 自然与生态研究所，黑龙江 哈尔滨 150040；2.黑龙江省科学院 高技术研究院，黑龙江 哈尔滨 150020；3.东北林业大学 林学院，黑龙江 哈尔滨 150040；4.黑龙江大学 生命学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

大兴安岭兴安落叶松林土壤真菌群落特征研究

杨立宾1，2，3，隋 心4，朱道光1，崔福星1，3，李金博1，3，宋瑞清3，倪红伟1

（1.黑龙江省科学院 自然与生态研究所，黑龙江 哈尔滨 150040；2.黑龙江省科学院 高技术研究院，黑龙江 哈尔滨 150020；3.东北林业大学 林学院，黑龙江 哈尔滨 150040；4.黑龙江大学 生命学院，黑龙江 哈尔滨 150040）

土壤真菌以分解者的形式存在于森林生态系统中，参与物质的循环[1]、能量的流动[2]和信息的传递。土壤环境因子、土壤理化性质以及地上植被与土壤微生物之间存在着复杂的关系网[3]。土壤真菌的遗传多样性是真菌结构和功能多样性的基础，决定了真菌在土壤中的作用[4]。大兴安岭地区的森林、湿地和冻土是我国纬度最高的集中分布区[5]，呼中国家自然保护区是我国唯一保存较完整的寒温带针叶林区域。大兴安岭也是对全球气温变化反应最敏感的地区之一[6]，由于人类活动而导致的全球气候变化，大兴安岭自然生态系统的结构和功能也不断的发生变化。土壤微生物作为森林生态系统中的重要组成部分，在维持生态系统结构和功能等方面具有重要作用[7-9]。

近些年来，针对大兴安岭兴安落叶松林土壤微生物的研究主要集中在土壤微生物数量[10]、微生物生物量碳和氮[11]、酶活性[12]、微生物功能[13]等的变化情况，对土壤微生物群落结构多样性的研究报道较少，已有的对大兴安岭兴安落叶松林土壤微生物的研究多采用传统的生物学研究方法，例如姜海燕等[10]、姜煜鋆等[14]采用平板稀释分析法分析了兴安落叶松Larix gmelinii的土壤微生物分布特征。由于土壤微生物数量大、种类多，用传统的微生物培养方法进行分离鉴定远远不能反映土壤微生物的真实情况，遗漏了土壤中绝大多数微生物，难以反映微生物结构和功能的全貌。Biolog鉴定和生物标记法、变形梯度凝胶电泳（DGGE）和末端限制性片段长度多态性（T-RFLP）分析法、荧光原位杂交技术（FISH）等分子生物学技术虽然较传统方法有很大的进步，但其存在通量低，信息量小等缺点[15]，对微生物的组成和群落结构的分析还不够全面[16,18]。PLFA分析法发能够对微生物生物量和微生物多样性进行快速分析，但不能准确和完整的在分类学上对微生物进行鉴定。目前，最新一代高通量测序技术具有通量高、灵敏度好、可重复性强等优点，能够系统的、全面的测定和分析土壤微生物的群落结构特征及其功能，现已广泛的应用于环境、医疗等与微生物相关的研究领域中。

因此，本研究用MiSeq高通量测序分析技术，在大兴安岭呼中国家自然保护区内2014年建成的兴安落叶松林国际监测样地中，以自然形成的藓类兴安落叶松林、杜香兴安落叶松林、草类兴安落叶松林和杜鹃兴安落叶松林为研究对象，分析不同林型兴安落叶松林土壤微生物的群落结构特征差异，探讨不同林型土壤微生物群落结构变化的影响因子，以期揭示兴安落叶松林群落构建与土壤微生物群落环境相互作用机制提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区域位于大兴安岭呼中国家自然保护区内，样地位于2014年建成大兴安岭兴安落叶松林25 hm2国际性监测样地内（见图1）。样地海拔为847～974 m，年均气温-4 ℃，年均降水量458.3 mm，年相对湿度平均为71%，年蒸发量平均为911 mm。群落结构比较简单，以兴安落叶松为主要优势种的寒温带针叶林，藓类兴安落叶松林、杜香兴安落叶松林、草类兴安落叶松林和杜鹃兴安落叶松林4种主要群落类型（下文中分别以A、B、C、D代替）从坡底部到坡顶部呈自然分布。样地内共有胸径（Dbh）＞1 cm的木本植物41种，其中乔木4种，灌木37种，草本127种，隶属于21科39属。

藓类兴安落叶松林位于样地坡底部，地势平坦，土壤为沼泽土，乔木均为兴安落叶松，主要灌木包括柴桦Betula fruticosa、细叶沼柳Salix rosmarinifolia等，主要草本包括灰脉苔草Carex appendiculata、黄囊苔草Carex korshinskyi等。杜香兴安落叶松林位于样地阳坡下部，坡度较小，土壤为表浅棕色针叶林土，乔木为兴安落叶松和白桦Betula platyphylla，主要灌木包括细叶杜香Ledum palustre、笃斯越桔Vaccinium uliginosum等，主要草本包括二叶舞鹤草Maianthemum bifolium、地榆Sanguisorba of fi cinalis等。草类兴安落叶松林位于样地阳坡中上部，坡度较大，地势陡峭，土壤为生草棕色针叶林土，乔木为兴安落叶松和白桦Betula platyphylla，灌木较少，主要为兴安杜鹃Rhododendron dauricum和绣线菊Spiraea salicifolia，草本植物较多，主要为北野豌豆Vicia ramuli fl ora、小白花地榆Sanguisorba tenuifoliavar.alba、二叶舞鹤草Maianthemum bifolium、龙江风毛菊Saussurea amurensis、毛蕊老鹳草Geranium platyanthum、小叶章Calamagrostis angustifolia等。杜鹃兴安落叶松林位于样地山顶部，地势较为平坦，土壤为典型棕色针叶林土，乔木为兴安落叶松和白桦Betula platyphylla，主要灌木为兴安杜鹃Rhododendron dauricum和越橘Vacciniumspp，主要草本为红花鹿蹄草Pyrola incarnata和龙江风毛菊。

1.2 样品采集

图1 试验区位置-呼中国家自然保护区Fig. 1 Location of sampling sites in Huzhong national nature reserve

2016年7月在四个林型中分别选定20 m×20 m的标准样地，做森林群落结构调查。以S型选取3个取样点，将凋落物和腐殖质层移除，用直径为10 cm的土钻采集土层0 ～10 cm土壤，挑出凋落物、细根、和小石块等杂物后过2 mm尼龙筛并分成2份，一份用于土壤微生物磷酸脂肪酸测定；另一份用于测定土壤理化测定。

1.3 土壤理化性质分析

土壤含水率采用烘干法测定，pH值采用电位法，土壤总氮、碱解氮、有机碳采用CN元素分析仪测定，土壤全磷采用钼锑抗比色法，土壤有效磷采用 NaHCO3浸提比色法，土壤全钾、速效钾采用火焰光度计法。

1.4 DNA提取与ITS基因测序

土壤微生物总DNA提取采用美国强力土壤试剂盒（MOBIO12888），按照说明书的操作步骤进行提取。将提取出的土壤微生物总DNA溶解在100 µL 去离子水中，取5 µL的DNA用1.0%的琼脂糖凝胶电泳检测（0.5×TAE缓冲液），分析DNA的完整性和相对浓度并由测序公司进行高通量测序。真菌ITS扩增引物采用通用引物（3NDF/V4_euk_R2）。根据 barcode 标签序列和前引物序列筛选出有效序列后，将测序接头与barcode序列去除，并对处理后的有效序列进行数据统计。用mothur和chopseq对所得序列进行分析，以97%相似性为标准划分操作分类单元。将优化序列根据silva库中的参考序列对 OTU 进行种属鉴定。在门（phylum）和属（genus）的水平上做样品群落分布柱状图，比较4个土壤环境中的真菌分布情况[11]。

1.5 数据分析

用Coverage表示测序深度指数，分别用Ace和Chao1指数表示群落丰度，用Simpson和Shannon指数表示真菌群落物种的丰富度和多样性；以上指数用mothur进行分析。土壤理化性质使用SPSS17.0软件分析，显著性分析采用单因子方差分析（ANOVA）和最小显著差数法（LSD），不同林型土壤特征对土壤微生物量的影响采用R语言中的线性冗余分析（RDA）。

2 结果与分析

2.1 土壤理化性质

由表1可以看出，4个林型的土壤含水率随海拔升高而降低并存在显著性差异，其中藓类兴安落叶松林含水率最大，接近90%，趋向饱和状态，该林型与其它3个林型含水率存在较大差异。从pH值可以看出各林型土壤均为酸性，其中杜香兴安落叶松林土壤pH值酸性最强并与其他3个林型存在显著性差异。4个林型土壤各营养元素之间存在不同程度的显著性差异。藓类兴安落叶松林土壤全氮、碱解氮含量最高并明显高于其它各林型，土壤全氮随海拔升高而降低。全磷各林型差距不大，随海拔升高而降低并存在显著性差异。有效磷藓类兴安落叶松林明显高于其它各林型并存在显著性差异。土壤全钾和速效钾含量杜香兴安落叶松林较低，4个林型无明显分布规律。土壤有机碳藓类兴安落叶松林最高，杜香兴安落叶松林最低，4个林型无明显分布规律。

表1 不同林型土壤理化性质†Table 1 Soil physical and chemical characteristics in different forest types

2.2 土壤样品测序结果及取样深度验证

土壤样品原始序列条数为73 558，通过优化过滤低质量序列后得到有效序列总数为68 446。供试土壤样品序列经拆分、去冗余后在97%相似度下进行OTU聚类，共得到636个OTU。如图2所示，不同类型土壤的样品稀释性曲线均趋向平缓，但尚未呈现饱和；这说明了供试样品取样合理，测试数据量合理，实际土壤环境真菌群落结构置信度较高，能够真实的反映土壤样本的真菌群落，但可能还有一些少量的微生物没有被发现。

如图3所示，不同类型土壤环境中真菌的Venn图可以看出， OTU总数B＞C＞D＞A，分别为218、198、118、102，各样地OUT总数差别较大。土壤真菌特有OTU数目B＞C＞A＞D，分别为115、112、50、30。4个林型土壤真菌共有OTU数目为9个，ABC为16，ABD为12，BCD 为30，AB为23，AC为42，AD为21，BC为55，BD为74，CD为41。共有OUT数目表示各样地彼此之间存在不同的相似性，结果可以看出 B、C、D林型具有相同的OUT 数目更多，说明其相似性更大。

2.3 多样性指数分析

图2 相似度为0.97条件下各土壤样品的稀释性曲线Fig.2 Rarefaction curves of each soil sample at cutoff level of 3%

Coverage指数是表示各样品文库的覆盖率，其数值越高，则样本中序列没有被测出的概率越低。该指数实际反映了本次测序结果是否代表样本的真实情况。如表2所示，不同类型土壤环境样品测序的coverage指数B林型最高为0.999，A林型和C林型为0.998，D林型最低为0.997。说明本试验的测序结果能够准确的反映供试土壤样品的真实情况，这与稀释性曲线显示的结果相一致。

Ace指数和chao1指数是用来估计群落中OTU数目的指数，是生态学中估计生物物种总数和菌群丰富度的常用指数。如表2所示，不同林型土壤真菌的Ace指数和chao1指数B＞C＞D＞A，说明B林型中的土壤真菌总数和菌群丰度最高，而A林型的Ace指数和chao1指数最低。

图3 韦恩Fig.3 Venn diagram

表2 相似度为0.97条件下各土壤样品多样性指数分析Table 2 Diversity index of each soil sample at cutoff level of 3%

用Shannon指数和Simpson指数来估算供试土壤样品中微生物的alpha多样性。Shannon指数B＞C＞A＞D，说明B林型土壤真菌群落的信息量最大且复杂程度最高。Simpson指数B＞C ＞A＞D，说明D林型土壤真菌群落的均匀度最高。

2.4 真菌群落结构组成与分析

测序共获得4门11纲36目63科74属真菌。图4所示，在门分类水平上分属于4个主要类群，主要包括子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota、接合菌门Zygomycota、壶菌门Chytridiomycota。担子菌门在所有样品中的丰度为9.41%～86.72%，在藓类、杜香、杜鹃兴安落叶松林中为最优势菌门，表现出明显的优势地位。子囊菌门在所有样品中的丰度为7.74%～64.27%，在杜香兴安落叶松林中为最优势菌门，在其它3个林型中为次优势菌门。此外壶菌门只存在于草类兴安落叶松林土壤中，相对丰度为0.43%。

在属分类水平上，藓类兴安落叶松林包含31属土壤真菌，其中隐球菌属Cryptococcus相对丰度最高，为22.39%，为优势菌属；其余相对丰度较高的依次为Udeniomyces（3.71%）、小轮孢霉 属Troposporella（2.07%）、Rachicladosporium（1.53%）。杜香兴安落叶松林包含46属土壤真菌，丝膜菌属Cortinarius相对丰度最高，为17.74%，为优势菌属；其余相对丰度较高的依次为拟锁瑚菌属Clavulinopsis（5.63%）、被孢霉属Mortierella（5.63%）、Udeniomyces（2.56%）、隐 球 菌 属Cryptococcus（2.19%）、 木 霉 属Trichoderma（1.43%）、Kriegeria（1.28%）、丝座盘菌属Arachnopeziza（1.05%）、Neonectria（1.02%）。草类兴安落叶松林包含47属土壤真菌，隐球菌属Cryptococcus相对丰度最高，为4.60%，其次为虫草属Cordyceps，相对丰度为2.28%。杜鹃兴安落叶松林包含25属土壤真菌，拟锁瑚菌属Clavulinopsis相对丰度最高，为7.06%。结果说明不同林型土壤真菌在属分类水平上分布不同，优势菌属不相同，共有菌属相对丰度也不同。

图4 门和属分类水平下的微生物群落组成Fig.4 Composition of microbial communities at phylum level and genus level

在属的水平上对不同类型土壤环境中的真菌样品和样品所含菌属进行聚类，对聚类后的各样品中不同OTU所含序列丰度作出heatmap（图5），该图能够反映不同类型土壤真菌在属水平上的群落结构差异性。由图5可以看出，不同土壤类型的真菌heatmap图可以划分为3个Cluster。不同林型的土壤真菌的相对丰度和分布发生了明显的变化，在供试样品所得菌属中相对丰度变化较大 的 有Cortinarius、Clavulinopsis、Mortierella、Cryptococcus、Trichoderma。

图5 基于ITS序列构建的热图Fig.5 Heatmap tree based on the ITS sequences

从图5可以看出，Cluste 1中相对丰度较高的13属真菌存在于C样地中，并与其它3个样地存在较大差异；其中Mrakia、Neonectria、Meliniomyces、Archaeorhizomyces等 属 真 菌 的 相对丰度受土壤环境变化影响较大。Cluste 2中相对丰度较高的16属真菌存在于B样地中，并与其它3个样地存在差异；其中Trichoderma、Cordyceps等属真菌的相对丰度受土壤环境变化影响较大。Cluste 3中相对丰度较高的4属真菌存在于A样地中，并与其它3个样地存在差异；其中Cryptococcus、Mortierella等属真菌的相对丰度受土壤环境变化影响较大。3个Cluste分别对应了A、B、C 3种类型土壤环境中的土壤真菌的组成和相对丰度，而D样地又与此不同，这说明不同类型的土壤环境下土壤真菌组成和相对丰度存在较大差异。

2.5 土壤环境对真菌群落的影响

土壤真菌因不同林型的环境因子而聚类或分离的情况如图6所示，土壤pH值、土壤全氮、碱解氮、有机碳、含水率与第一排序轴正相关，土壤全钾、有效钾、全磷与第一排序轴负相关。不同林型土壤真菌组成差异较大，A林型位于第一象限，B林型和D林型位于第三象限，C林型位于第二象限，这说明B林型和D林型土壤真菌差异较小。Mortierella群落与土壤全氮、有机碳、含水率、碱解氮、pH、全磷正相关，与全钾、速效钾负相关。Udeniomyces、Cortinarius、Cryptococcus、Trichoderma与土壤磷含量和含水量负相关。Cordyceps、Clavulinopsis与有效磷正相关，与pH值、含水率负相关。

3 讨 论

图6 基于土壤真菌种群分布和环境因子的冗余分析Fig.6 RDA based on soil fungi community at genus level and environmental factors of the soil

森林生态系统中的不同林型包括不同的植被组成、不同性质的土壤类型等。有研究表明，不同林型的土壤养分[19-20]、土壤环境因子[19]存在差异，这些能够对森林生态系统中土壤微生物产生影响[22-23]，导致土壤微生物的群落结构发生变化[24-26]。森林土壤水分是调节土壤微生物代谢的关键因子，土壤含水量的多少能够影响土壤微生物量和活性[26]。本研究中，不同林型的兴安落叶松林由山顶部到山底部自上而下呈现的自然分布，土壤含水率随海拔降低而升高。特别是山坡底部的藓类兴安落叶松林土壤含水率远高于与其它3个落叶松林，已趋于饱和状态。与此对应的样地中优势菌群不同程度的与土壤含水率呈现正、负相关，从Ace指数和chao 1指数可以看出藓类兴安落叶松林中土壤真菌的总量和相对丰度最低，从Shonnon指数和Simpson指数可以看出藓类兴安落叶松林中土壤真菌的丰富度和均匀度相对较好，这些结果都说明土壤真菌受土壤含水量的影响，这可能是该区域影响土壤真菌分布的重要的土壤环境因子之一。

很多研究发现土壤pH值是也是影响土壤微生物群落的重要环境因素[28-29]，本研究中不同林型的兴安落叶松林中土壤均为酸性，杜香兴安落叶松林土壤pH值最低，从Ace指数、chao 1指数可以看出随着pH值的下降各样地的真菌总数、相对丰度和丰富度呈上升趋势；从RDA分析可以看出一些优势菌群如Cordyceps、Clavulinopsis、Cortinarius、Cryptococcus的分布与pH呈负相关，这些结果说明真菌喜好酸性环境[28]，这也与Frostegard等[16]的研究结果相类似。

土壤养分与土壤微生物有着密切的联系[17]，土壤碳[18]、土壤氮[31]、土壤磷[32-33]高低影响着土壤微生物的活性[34]。藓类兴安落叶松林的土壤全氮、碱解氮、有效磷、有机碳含量显著高于其它林型，但藓类兴安落叶松林土壤真菌的Ace指数、chao 1指数却最低，说明该林型的土壤真菌数量和菌群丰富度低。这可能是由于过高的碳和氮对土壤微生物的生物量产生限制的结果造成的[34]。其它3个林型随着土壤养分的升高土壤真菌的数量和菌群丰富度升高，RDA分析中土壤真菌与土壤全氮、碱解氮、有机碳正相关，说明了土壤碳、土壤氮素含量的增加能够增加土壤真菌的数量和生物量[35]。

不同类型的土壤微生物的组成和群落结构除受土壤环境影响外，还与其他因素有关，如立地条件、地上植被等[36]，本研究发现，4个林型中土壤微生物与土壤理化性质之间的规律性较为繁杂，特别是藓类兴安落叶松林的多项数据与其它3个样地相差较大，这可能与该林型所处的特殊地理位置有关。藓类兴安落叶松林处于山坡底部，水分含量接近饱和状态且土壤层下部存在永冻层，地上植被多以泥炭藓为主，腐殖质层厚。从研究结果看，土壤含水率、土壤养分含量高，这可能是造成藓类兴安落叶松林的特殊性和研究结果规律性不显著的原因。本研究针对兴安落叶松林不同林型土壤真菌的群落结构进行了研究，而作为土壤微生物中种类和数量较多的土壤细菌同样在生态系统中起着重要的作用，将继续进行兴安落叶松不同林型林分中土壤细菌群落结构特征的研究。

4 结 论

（1）兴安落叶松林4个林型土壤环境因子和理化性质存在显著性差异和一定的规律性。

（2）通过测序，4个林型土壤中共获得4门11纲36目63科74属土壤真菌。在门分类水平上分属于4个主要类群，主要包括子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota、接合菌门Zygomycota、壶菌门Chytridiomycota。在属分类水平上，隐球菌属Cryptococcus、丝膜菌属Cortinarius、虫草属Cordyceps、拟锁瑚菌属Clavulinopsis为优势菌属。

（3）土壤微生物受土壤环境因子和土壤理化性质的影响程度不一致。土壤水分、土壤酸碱度、土壤养分等众多因素影响并制约着土壤中的各类微生物。Mortierella受土壤全氮、有机碳、含水 率，Udeniomyces、Cortinarius、Cryptococcus、Trichoderma受土壤磷含量和含水量，Cordyceps、Clavulinopsis受速效磷、pH值和含水量等因素相制约和影响。

[1]周国英,陈小艳,李倩茹,等.油茶林土壤微生物生态分布及土壤酶活性的研究[J].经济林研究, 2001,19(1):9-12.

[2]黄志宏,田大伦,梁瑞友,等.南岭不同林型土壤微生物数量特征分析[J].中南林业科技大学学报,2007,27(3):1-13.

[3]吴愉萍.基于磷脂脂肪酸_PLFA_分析技术的土壤微生物群落结构多样性的研究[D].杭州:浙江大学,2009.

[4]何苑皞,周国英,王圣洁,等.杉木人工林土壤真菌遗传多样性[J].生态学报,2014,34(10): 2725-2736.

[5]Boon N, Top E M, Verstraete W,et al. Bioaugmentation as a tool to protect the structure and function of an activated-sludge microbial community against a 3-chloroaniline shock load.[J].Applied & Environmental Microbiology, 2003, 69(3):1511-20.

[6]田舒怡,满秀玲.大兴安岭北部森林土壤微生物量碳和水溶性有机碳特征研究[J].土壤通报, 2016,47(4):838-845.

[7]高永刚,赵慧颖,高 峰,等.大兴安岭区域未来气候变化趋势及其对湿地的影响[J].冰川冻土, 2016,38(1):47-56.

[8]隋 心,张荣涛,钟海秀,等.利用高通量测序对三江平原小叶章湿地土壤细菌多样性的研究[J].土壤,2015,47(5):919-925.

[9]Corstanje R, Reddy K R, Prenger J P,et al.Soil microbial ecophysiological response to nutrient enrichment in a sub-tropical wetland[J]. Ecological Indicators, 2007, 7(2):277-289.

[10]姜海燕,闫 伟.大兴安岭兴安落叶松林土壤微生物分布特征[J].浙江林学院学报,2010,27(2): 228-232.

[11]邸雪颖,耿莹莹,孙 龙,等.兴安落叶松林土壤微生物生物量季节动态及影响因素[J].东北林业大学学报,2012,40(5):1-4.

[12]姜海燕,闫 伟,李晓彤,等.大兴安岭不同落叶松林植被土壤微生物多样性[J].微生物学通报,2010, 37(2):186-190.

[13]郑 琼,崔晓阳,邸雪颖,等.不同林火强度对大兴安岭偃松林土壤微生物功能多样性的影响[J].林业科学,2012,48(5):95-100.

[14]姜煜鋆,满秀玲,刘玉杰,等.大兴安岭北部主要森林类型根际与非根际土壤微生物研究[J].安徽农业科学, 2014, 42(18):5857-5859.

[15]田自华,张子义,张剑锋,等.甜菜细胞质雄性不育系与其保持系线粒体DNA的RAPD分析[J].分子植物育种,2004,6(2): 817-822.

[16]A. Frostegård, E. Bååth. The use of phospholipid fatty acid analysis to estimate bacterial and fungal biomass in soil[J].Biology & Fertility of Soils, 1996, 22(1-2):59-65.

[17]梅 杰,周国英.不同林龄马尾松林根际与非根际土壤微生物、酶活性及养分特征[J].中南林业科技大学学报,2011,31(4): 46-49.

[18]Carney K M, Matson P A. Plant Communities, Soil Microorganisms, and Soil Carbon Cycling: Does Altering the World Belowground Matter to Ecosystem Functioning?[J].Ecosystems, 2005, 8(8):928-940.

[19]张于光,张小全,刘学端,等.不同林型土壤微生物有机碳降解基因的多样性[J].生态学报, 2007, 27(4):1412-1419.

[20]李金博,朱道光,崔福星,等.寒温带落叶松林不同林型土壤有机碳含量及相关性分析[J].国土与自然资源研究,2015(5):72-75.

[21]邵英男,刘延坤,孙清芳,等.小兴安岭不同林型土壤微生物多态性及其与土壤理化特征关系研究[J].中国林副特产,2013(4): 17-19.

[22]向泽宇,张莉,张全发,等.青海不同林分类型土壤养分与微生物功能多样性[J].林业科学, 2014, 50(4):22-31.

[23]黄志宏,田大伦,梁瑞友,等.南岭不同林型土壤微生物数量特征分析[J].中南林业科技大学学报,2007,27(3):1-4.

[24]李 聪.不同林型对林下土壤理化性质与土壤细菌多样性的影响[D].哈尔滨:东北林业大学,2013.

[25]杨君珑,付晓莉,马泽清,等.中亚热带5种类型森林土壤微生物群落特征[J].环境科学研究, 2015,28(5):720-727.

[26]韩世忠,高 人,李爱萍,等.中亚热带地区两种森林植被类型土壤微生物群落结构[J].应用生态学报, 2015,26(7):2151-2158.

[27]刘 波,胡桂萍,郑雪芳,等.利用磷脂脂肪酸（PLFAs）生物标记发分析水稻根际土壤微生物多样性[J].中国水稻科学,2010, 24(3):278-288.

[28]Fierer N Jackson R B.The diversity and biogeography of soil bacterial communities[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2006,103(3):626-631.

[29]袁红朝,吴 昊,葛体达,等.长期施肥对稻田土壤细菌、古菌多样性和群落结构的影响[J].应用生态学报,2015,26(6):1807-1813.

[30]Smolander A, Kurka A, Kitunen V,et al.Microbial biomass C and N, and respiratory activity in soil of repeatedly limed and N-and P-fertilized Norway spruce stands[J]. Soil Biology &Biochemistry, 1994, 26(8):957-962.

[31]Donnison L M, Griffith G S, Bardgett R D. Determinants of fungal growth and activity in botanically diverse haymeadows:effects of litter type and fertilizer additions[J]. Soil Biology &Biochemistry, 2000, 32(2):289-294.

[32]Zhao Y J, Bo L, Zhang W G,et al. Effects of plant and in fl uent C:N:P ratio on microbial diversity in pilot-scale constructed wetlands[J]. Ecological Engineering, 2010, 36(4):441-449.

[33]Truu M, Juhanson J, Truu J. Microbial biomass, activity and community composition in constructed wetlands[J]. Science of the Total Environment, 2009, 407(13):3958.

[34]刘 洋,黄懿梅,曾全超.黄土高原不同植被类型下土壤细菌群落特征研究[J].环境科学, 2016, 37(10):3931-3938.

[35]Donnison L M, Griffith G S, Bardgett R D. Determinants of fungal growth and activity in botanically diverse haymeadows:effects of litter type and fertilizer additions.[J]. Soil Biology &Biochemistry, 2000, 32(2):289-294.

[36]于 洋,王海燕,丁国栋,等.华北落叶松人工林土壤微生物数量特征及其与土壤性质的关系[J].东北林业大学学报,2011, 39(3):76-80.

Study on fungal communities characteristics of differentLarix gmeliniforest typesin cold temperate zone

YANG Libin1,2,3, SUI Xin4, ZHU daoguang1, CUI Fuxing1,3, LI Jinbo1,3, SONG Ruiqing3, NI Hongwei1
(1. Institute of Nature & Ecology, Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150040, Heilongjiang, China; 2. Institute of Advanced Thechnology, Heilongjiang Academy of Sciences, Harbin 150040, Heilongjiang, China; 3.Northeast Forestry University, Forestry Institute,Harbin 150040, Heilongjiang, China; 4. College of Life Sciences, Heilongjiang University, Harbin 150040, Heilongjiang, China)

This study aims to study the structural characteristics of soil fungi in different forest types ofLarix gmeliniiforest and understand the relationship between the community structures and diversity of soil fungus and environmental factors, which uses highthroughput sequencing to examine the genetic diversity of soil fungus. In this study, the soil fungal Alpha diversity, species composition and abundance of fourLarix gmeliniiforest types (Mosses-Larix gmeliniiforest, Ledum-Larix gmeliniiforest, grass-larch forest and rhododendron-Larix gmeliniiforest) were investigated by using the high-throughput sequencing, and analyzed the effects of soil physical and chemical properties on fungal community structure. The results showed that a total of 4 phyla, 11 classes, 36 orders, 63 families and 74 genera fungi were detected in the monitoring sample plot ofLarix gmeliniiforest.the dominant fungus were Ascomycota,Basidiomycota, Zygomycota and Chytridiomycota. Each type of edatope had its particular or mutual fungal genera with different abundance, some of which, like Mortierella, Udeniomyces, Cortinarius, Cryptococcus, Trichoderma, Cordyceps and Clavulinopsis, were affected greatly by soil physicochemical properties. According to RDA analysis, we found that major in fl uence factors that caused the change of soil fungal community structures in different soil environments were soil moisture content, pH, soil-nitrogen,soil phosphorus and organic carbon. These results revealed differences in soil fungal community among different soil environments ofLarix gmeliniiforest in cold temperate zoneand that the soil fungal community was correlated with the soil environmental factors.

Daxing’anling mountain;Larix gmelinii; soil fungi; community structures

为了研究不同林型兴安落叶松林土壤真菌群落结构特征，探讨土壤真菌群落结构变化的影响因子，进一步弄清楚土壤真菌群落结构与不同兴安落叶松林之间的关系和作用。本研究分别以藓类兴安落叶松林、杜香兴安落叶松林、草类兴安落叶松林和杜鹃兴安落叶松林的土壤真菌为研究对象，采用高通量测序方法对土壤进行测序，分析了土壤真菌的Alpha多样性、物种组成和丰度，并研究土壤理化性质对真菌群落结构的影响。结果表明，大兴安岭兴安落叶松林共检测到4门11纲36目63科74属土壤真菌。优势菌门为子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota、接合菌门Zygomycota、壶菌门Chytridiomycota，主要的优势菌属为隐球菌属Cryptococcus、小轮孢霉属Troposporella、丝膜菌属Cortinarius、拟锁瑚菌属Clavulinopsis（5.63%）、被孢霉属Mortierella、虫草属Cordyceps。Mortierella、Udeniomyces、Cortinarius、Cryptococcus、Trichoderma、Cordyceps、Clavulinopsis等菌属受土壤环境因子和土壤理化性质影响显著。通过冗余分析发现，土壤含水率、pH值、土壤氮、土壤磷、有机碳等是不同土壤环境中土壤真菌群落结构变化的重要影响因子。本研究表明寒温带兴安落叶松林中不同土壤环境的土壤真菌群落存在差异，土壤真菌群落与土壤环境因子之间具有相关性。

大兴安岭；兴安落叶松；真菌；群落结构

S718.81

A

1673-923X(2017)12-0076-09

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.12.013

http: //qks.csuft.edu.cn

2017-03-30

国家自然科学基金项目（31600396/31570486）；国家重点研发计划重点专项（2016YFC0500405）；黑龙江省科学院学科领域创新能力提升专项（XKLY2017ZR01）；黑龙江省院所基本应用技术研究专项（ZNBZ2017ZR-03）

杨立宾，副研究员，博士

倪红伟，研究员，博士生导师；E-mail：nihongwei2000@163.com

杨立宾，隋 心，朱道光，等 . 大兴安岭兴安落叶松林土壤真菌群落特征研究[J].中南林业科技大学学报，2017, 37(12):76-84.

[本文编校：文凤鸣]