贵州习水国家级自然保护区大型真菌多样性资源调查

刘海飞，邓春英，李 丹，赵艺芳，李明珠，汤晓辛

（1.贵州师范大学生命科学学院 贵阳 550025； 2.贵州科学院 贵阳 550001）

生物多样性是生物与环境共同变化而形成的生态复合体，以及与此相关的各种生态过程的总和，包括生态系统、物种和遗传3个层次[1-2]。生物多样性是反映一个地区生态环境的重要指标，真菌是生物的重要组成部分。大型真菌是指能产生明显可见子实体的真菌类群，对生态系统起着不可估量的作用，如腐生型大型真菌可分解复杂有机物，共生型大型真菌可促进植物吸收养分，对生态系统的养分循环及碳循环有重要调节作用[3-4]。大型真菌不但种类繁多、数量大、分布广，而且是具有重要经济和生态学意义的生物类群，在食品、农业、制药、生物防控等产业中具有较高的潜在利用价值[5-6]。

贵州习水国家级自然保护区地处遵义市西北部，总面积48 666 hm2，区内海拔为560～1750 m，是长江上游一级支流赤水河中段的国家级自然保护区。贵州习水国家级自然保护区气候为亚热带湿润季风气候，年均气温13.1 ℃，年均降水量1100 mm左右，一年四季阴雨多、日照少、湿度大、局部小气候明显，气候的垂直差异十分显著。保护区植物丰富，植被为亚热带常绿阔叶林，植被类型较丰富，气候适宜，为大型真菌提供了较好的生境条件。有文献记载该保护区大型真菌种类共有186 种，43 科，94 属，其中子囊菌18 种，担子菌168 种[7]。然而，该报道已经过去10 年，随着生态环境的不断变化，真菌资源的多样性可能也会随之改变，过去主要通过形态学鉴定，随着分子生物学鉴定技术的发展，很多物种才被精确鉴定，故10 年前的调查可能无法反映目前贵州习水国家级自然保护区真菌资源多样性的真实情况。

因此，为了掌握贵州习水国家级自然保护区大型真菌资源多样性的真实情况，笔者以2019-2022年在贵州习水国家级自然保护区境内调查和收集的标本为基础，对该地区的大型真菌多样性进行分析，为贵州习水国家级自然保护区大型真菌多样性保护、资源开发与利用提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 标本采集

笔者研究的标本于2019-2022 年每年5-10月采自贵州习水国家级自然保护区（大坡镇、三岔河乡、程寨乡、东皇镇、土城镇、同民镇六个乡镇）。调查采用踏查法进行，用真菌采集软件记录经纬度、海拔、采集地点、时间、生境等信息，并对该区所采集的标本进行鉴定。笔者采集的标本存放于贵州省生物研究所大型真菌标本馆（HGAMF）。

1.2 标本形态观察与鉴定

标本鉴定采取形态学方法和分子生物学方法相结合。形态学方法包括宏观形态学和微观形态学[8]，宏观形态包括观察菌盖、菌褶、菌管、菌柄等特征，微观形态包括在显微镜（Olympus BX52F2）下观察成熟孢子、担子等特征。对于疑难物种通过分子生物学辅助鉴定，用CTAB 法提取DNA，将提取的DNA 进行聚合酶链式反应（PCR）扩增，扩增引物为ITS（ITS4/ITS5）[9]，将扩增产物送至上海生工生物有限公司检测，检测得到的序列采用Bioedit 7.2.5 软件读取、拼接，进而得到高质量序列。最后通过Genebank 数据库对序列进行相似性比较，结合形态学和比对结果进行物种鉴定，并依据世界大型真菌分类系统及信息平台（http://www.nmdc.cn/macrofungi/）的真菌分类系统进行分类。

1.3 物种组成成分分析

对贵州习水国家级自然保护区的大型真菌标本进行科、属、种统计分析，统计各类群物种数目及其所占比例，其中优势科（≥10 种）和优势属（≥5种）的统计与分析参照前人的方法[10-13]，数据处理和分析使用Excel（Microsoft Office 2019）进行。参考前人的方法[14-17]对保护区内食用菌、药用菌、毒菌进行划分。物种保护等级参照生态环境部发布的《中国生物多样性红色名录·大型真菌卷》评估报告及名录进行评估[18]。

1.4 区系相似性分析

对保护区内大型真菌区系地理分析依据前人文献进行分析[19-28]。区系相似性采用公式S=2a/（b+c）×100%进行计算[29]，其中S为相似性系数；a代表两地区的共同属数；b、c代表出现在一个地区的属，两地的相似性与其共有属数成正比。用此方法探讨贵州习水国家级自然保护区大型真菌区系与贵州梵净山[20]、重庆巫山[30]、广东车八岭[31]和安徽黄山[23]四个地区大型真菌区系的起源关系。

2 结果与分析

2.1 物种种类组成

通过2019-2022 年对贵州习水国家级自然保护区大型真菌进行野外调查，共采集标本1089份，通过形态学和分子生物学鉴定，结合前人文献记载，该区共计有459 种大型真菌，隶属于2 门7 纲20 目84 科204 属；其中子囊菌4 纲6 目20 科29 属39 种，担子菌3 纲14 目64 科175 属420 种。459 个物种中301 种为该地区新记录的种，表明该区物种资源丰富，资源开发利用有待进一步研究。

根据表1 可知，贵州习水国家级自然保护区大型真菌优势科有红菇科Russulaceae、多孔菌科Polyporaceae、蘑菇科Agaricaceae、牛肝菌科Boletaceae 等12 科，所含科数占总科数的14.29%，包含231 种，占总种数的50.33%，表明该地区优势科明显。该保护区的优势属主要有红菇属Russula、鹅膏属Amanita、乳菇属Lactarius、蘑菇属Agaricus、小皮伞属Marasmius等17 属，占总属数的8.33%，包含177 种，占总种数的38.56%（表2）。

表1 贵州习水国家级自然保护区大型真菌类群数量统计Table 1 Statistics on the number of macrofungi taxa in Xishui National Nature Reserve,Guizhou province

表2 大型真菌优势属比较（≥5 种）Table 2 Comparison of dominant genera of macrofungi（≥5 species）

2.2 资源价值分析

贵州习水国家级自然保护区大型真菌物种丰富（图1），很多物种具有一定的经济价值，笔者将保护区内的大型真菌分为食用菌、药用菌、食药兼用菌、有毒菌四大类。

图1 贵州习水国家级自然保护区大型真菌部分子实体Fig.1 Some fruiting bodies of macrofungi in Xishui National Nature Reserve,Guizhou province

其中，食用菌172 种，占总种数的37.47%，主要有Agaricus flocculosipes、Agaricus gemellatus、Agaricus subrutilescens、Auricularia auricula-judae、Boletus meiweiniuganjun、Boletus violaceofuscus、Craterellus aureus、Flammulina velutipes、Hygrophorus yukishiro、Lactarius chrysorrheus、Lactarius kesiyae、Lactarius vividus、Lepista sordida、Lepista nuda、Macrolepiota albuminosa、Morchella conica、Morchella esculenta、Phallus rubrovolvatus、Russula albida、Russula rosea、Termitomyces clypeatus等。

药用菌78 种，药用菌占总种数的16.99%，主要有Amanita farinosa、Apioperdon pyriforme、Astraeus hygrometricus、Auriscalpium vulgare、Beauveria bassiana、Bjerkandera adusta、Cordyceps farinosa、Crepidotus applanatus、Cryptoporus sinensis、Fomitopsis pinicola、Ganoderma sichuanense、Ganoderma sinense、Gymnopus androsaceus、Isaria cicadae、Panellus stipticus、Neofavolus alveolaris、Podosordaria nigripes、Stereum sanguinolentum等。

食药兼用菌75 种，占总种数的16.34%，主要有Agaricus silvaticus、Agaricus silvicolae-similis、Amanita vaginata、Auricularia cornea、Bovista pusilla、Calvatia craniiformis、Cantharellus cibarius、Cantharellus minor、Cordyceps militaris、Ganoderma australe、Ganoderma calidophilum、Ganoderma hainanense、Hygrocybe cantharellus、Lactarius hatsudake、Russula cyanoxantha、Ramaria aurea、Tremella fuciformis、Schizophyllum commune等。

有毒菌56 种，有毒菌占总种数的12.21%，主要有Amanita rufoferruginea、Agaricus moelleri、Hypholoma fasciculare、Russula poichilochroa、Boletellus indistinctus、Russula farinipes、Russula japonica、Amanita longistriata、Amanita pseudoporphyria、Inocybe assimilata、Clitocybe dealbata、Clitocybe nebularis、Bolbitius demangei、Paxillus involutus、Roridomyces roridus、Psilocybe cubensis、Entoloma murrayi、Conocybe semiglobata、Coprinopsis atramentaria等。

其余为应用价值不明的，有78 种，占总种数的16.99%。

等级评估得出，近危（NT）6 种，占比1.31%，分别为Cordyceps militaris、Ramaria botrytoides、Ramaria asiatica、Ramaria linearis、Ganoderma applanatum、Ganoderma sichuanense，无危（LC）240 种，占比52.29%，数据不足（DD）75 种，占比16.34%，未予评估（NE）138 种，占比30.06%。其中，中国特有种为灰肉红菇Russula griseocarnosa、小豹斑鹅膏Amanita parvipantherina、球基鹅膏Amanita subglobosa等27 种。

2.3 区系地理成分分析

由于物种多样性的不完全性，导致部分物种在科水平上的分类地位不清晰，在科水平上进行大型真菌区系地理成分分析具有不确定性，所以科的分布型很难体现出贵州习水国家级自然保护区的真菌区系特点，因此，笔者在本研究中只讨论属的区系特征，该区大型真菌可分为7 类，主要以世界分布属为主（图2）。

图2 贵州习水国家级自然保护区的大型真菌属的分布类型Fig.2 Distribution types of macrofungal genera in Xishui National Nature Reserve,Guizhou province

世界分布属指没有特定分布点广泛分布于全球各地的属。在该保护区204 属中，世界分布属包含子囊菌门中Cordyceps、Isaria、Daldinia、Hypoxylon、Peziza、Wynnea等11 个属，担子菌门中Agaricus、Agrocybe、Amanita、Armillaria、Astraeus、Auricularia、Bolbitius、Boletus、Bovista、Brunneoporus、Calocera、Calocybe、Calvatia、Tremella、Tricholomopsis、Tubaria、Tyromyces、Russula、Rhodofomes、Schizophyllum等100 个属，共计111 个属，占总属数的54.41%。

北温带分布属是指广泛分布于北半球（欧亚大陆及北美）温带地区，分布中心在北温带，个别种类可以到达南温带的属。包含子囊菌门中Beauveria、Chlorencoelia、Cudonia、Helvella、Leotia、Microglossum、Sarcoscypha、Morchella、Rhizina9 个属，担子菌门中Connopus、Bjerkandera、Meiorganum、Panus、Pseudofavolus、Ampulloclitocybe、Rickenella、Tapinella、Turbinellus、Cantharellus、Entoloma、Infundibulicybe、Megacollybia、Roridomyces等33 个属。该分布属在保护区内有42 个属，占总属数的20.59%。

热带-亚热带分布属指分布于热带、亚热带至温带地区，分布中心在热带的属。该分布型包含子囊菌门中Trichaleurina、Phillipsia2 个属，担子菌门中Boletellus、Hymenochaete、Lactifluus、Sparassis、Trichaptum、Antrodiella、Boletinus、Exidia、Ganoderma等18 个属，共计20 个属，占总属数的9.80%。

泛热带分布属是指分布于亚热带或温带、东西两半球热带地区，分布中心在热带的属。该分布属全部为担子菌门，包含Dacryopinax、Lentinula、Neofavolus、Sanguinoderma、Truncospora、Heterochaete、Cyptotrama、Phallus、Pterula9 属，占 总 属 数 的4.41%。

东亚-北美间断分布属是指分布于亚洲东部与北美的属。该分布属有Amaropostia、Auriscalpium、Cryptoporus3 个属，占总属数的1.47%。

地中海区-西亚至中亚分布属仅有Skeletocutis1 个属分布，占总属数的0.49%。

中国特有分布属是仅分布于中国的属，仅有Sinohygrocybe1 个属，占总属数的0.49%。

此外，目前还有Apioperdon、Ascobolus、Calycina、Candolleomyces等17 个属的分类地位尚未明确。综上，贵州习水国家级自然保护区大型真菌地理成分世界分布属总计111 个，占总属数的54.41%，其次为北温带分布属42 个，占总属数的20.59%。其地理成分主要以世界分布属为主，具有温带分布特征，但仍具有一定比例的热带-亚热带分布属和泛热带分布属等。

2.4 贵州习水国家级自然保护区与其他地区大型真菌区系的关系

为了探讨贵州习水国家级自然保护区与其他地区的区系亲缘关系，以贵州梵净山、重庆巫山、广东车八岭和安徽黄山为例比较真菌区系与贵州习水国家级自然保护区的真菌区系亲缘关系，结果如表3 所示。从分析结果可以得出，贵州习水国家级自然保护区与梵净山大型真菌区系具有较高的相似性系数，相似性系数为74.07%，分析其原因可能是梵净山和贵州习水国家级自然保护区同属于武陵山脉西部优先区，与贵州习水国家级自然保护区有比较相近的地理纬度、气候等，因此贵州习水国家级自然保护区大型真菌的起源与梵净山大型真菌有着密不可分的关系。贵州习水国家级自然保护区与重庆巫山、广东车八岭、安徽黄山相似性系数分别为48.57%、48.35%、47.42%，都具有一定的亲缘关系，主要原因可能是地质结构、气候条件、植被类型等不同，从而导致物种所存在的种类也有所差异。

表3 贵州习水国家级自然保护区与有关地区的大型真菌区系比较Table 3 Comparison of macrofungal communities in Xishui National Nature Reserve,Guizhou province and related areas

3 讨论与结论

贵州习水国家级自然保护区是贵州高原大娄山山脉和中国武陵山生物多样性保护优先区内最重要的自然保护区之一。主要保护对象为中亚热带常绿阔叶林森林生态系统及其野生动植物，区内原生性植被分布集中，面积较大，在地球上同纬度地区十分罕见，是中国乃至世界上研究亚热带常绿阔叶林生态系统最有代表性的典型区域之一[24]。同时，该保护区植被类型丰富，雨量充足，气候湿润，为大型真菌生长繁殖提供了良好环境。笔者本次调查研究共鉴定出大型真菌459 种，隶属于2 门7纲20 目84 科204 属。优势科有红菇科Russulaceae、多孔菌科Polyporaceae、蘑菇科Agaricaceae、牛肝菌科Boletaceae 等12 科，多为外生菌根真菌，这与该保护区的植被以亚热带常绿阔叶林成分为主密切相关。调查发现，该区食用菌有172 种，药用菌有78 种，食药兼用菌有75 种，毒菌有56 种。

笔者对保护区内459 种大型真菌进行保护等级评估，显示该地有81 种需关注和保护，其中6 种近危，75 种数据不足。6 种近危种包含Cordyceps militaris、Ramaria botrytoides、Ramaria asiatica、Ramaria linearis、Ganoderma applanatum、Ganoderma sichuanense，其中珊瑚菌类3 种，该类真菌具有和胃气、祛风、破血、缓中等食药用功能。另外还包含2种灵芝类和1 种虫草，自古灵芝和虫草被认为是具有药用价值的传统真菌，且辨识度高，故被大量采集。在本次评估中发现，人类干扰、土地利用、森林砍伐等导致的栖息地破坏是影响大型真菌生存的重要因素，建议加强野生大型真菌资源的保护。

在有关贵州地区大型真菌的报道中，研究的范围往往是自然保护区或山区，如研究较为全面的区域有黔东南、册亨和望谟[33-36]。王晶等[37]对贵州省印江县大型真菌多样性的研究表明，该地区大型真菌优势科为红菇科Russulaceae、多孔菌科Polyporaceae、蘑菇科Agaricaceae、牛肝菌科Boletaceae 等。邓春英等[38]对贵州思南四野屯自然保护区大型真菌多样性研究表明，该地区大型真菌优势科为红菇科Russulaceae、多孔菌科Polyporaceae、蘑菇科Agaricaceae、牛肝菌科Boletaceae 等。对贵州习水国家级自然保护区的研究结果与以上2 个地区优势科类似，表明这几个区域生态环境高度类似，其中，印江县真菌资源开发已经开展，且取得相应成果，可为今后对贵州习水国家级自然保护区大型真菌资源的开发提供理论参考。