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《西北农林科技大学》 2017年
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秦岭和黄土高原主要栎类外生菌根真菌群落研究

王晓冰  
【摘要】:辽东栎、锐齿栎和栓皮栎广泛分布于秦岭和黄土高原地区,它们根系发达,在该区域水分涵养、水土保持以及环境改善等方面具有重要的生态学意义,同时也是常见的外生菌根(ECM)树种。本研究根据这三种栎树的分布特征,以其核心分布区的14个采样点共计50个样地的ECM真菌群落为研究对象,采用形态分类和分子鉴定相结合的方法对ECM真菌进行鉴定,分析ECM真菌群落结构;运用生态位理论、种间关联和相关的研究方法分析ECM真菌种间关系;利用相关分析、回归分析和偏回归分析、冗余分析(RDA)和偏RDA分析等统计学方法分析ECM真菌群落的影响因素。主要得到以下研究结果:1.秦岭和黄土高原主要栎类ECM形态多样性丰富,以具分叉、无菌丝或者菌丝较少为主。常见的ECM共生体形态未表现出明显的宿主差异,但是一些同属ECM真菌形成的ECM共生体具有颜色或者菌丝的差异。该地区共有334种ECM真菌(在OTU的水平),隶属于28科48属,在地理区系上以泛全球分布型为主。2.秦岭和黄土高原主要栎类ECM真菌群落由少量常见类群和大量稀有类群组成。Tomentella、Cenococcum、Russula、Inocybe的出现频率超过80%,是该地区ECM真菌优势属。该地区ECM真菌群落组成和多样性表现出明显的区域差异和宿主差异。在区域之间,秦岭地区的ECM真菌物种丰富度高于黄土高原地区,指示属和指示种的数量则少于后者。两个区域ECM真菌群落a多样性相似,然而秦岭地区样地间ECM真菌群落组成的差异显著大于黄土高原地区。在宿主之间,ECM真菌物种丰富度依次为辽东栎锐齿栎栓皮栎,ECM真菌指示属和指示种的数量则为锐齿栎最多、辽东栎最少。辽东栎和锐齿栎ECM真菌群落的a多样性更相似,但是锐齿栎和栓皮栎ECM真菌的物种组成更相似。3.秦岭和黄土高原主要栎类ECM真菌的生态位与其定殖策略和菌丝体类型有关。Tomentella、Cenococcum、Inocybe、Russula、Tuber是生态位宽度排名前五的属,它们的菌丝体均为“Short-distance”型,说明“Short-distance”型ECM真菌在该地区的生态位宽度更大。ECM真菌之间生态位重叠普遍较低,不易发生竞争。该地区ECM真菌总体呈不显著的正关联,稳定共存关系的ECM真菌要多于竞争排斥的ECM真菌。优势属中Cenococcum对其他ECM真菌表现出比较明显的排斥性,Inocybe则表现出明显的亲和性。一些低频次ECM真菌的出现依赖于某些中高频次ECM真菌。4.共有22属ECM真菌与一个或多个环境变量存在显著的相关关系。土壤湿度SH和ECM真菌优势属Inocybe是菌根化率的主要影响因素,菌根化率随这两个变量的增加而增加,SH的影响强度Inocybe。气候变量年平均降雨量MAP和年平均温度MAT是ECM真菌丰富度的主要影响因素,ECM真菌丰富度随MAP的增加而增加,随MAT的升高而减小,MAP的影响强度MAT。海拔、气候变量、土壤变量、宿主变量、ECM真菌优势属以及空间变量均对全区域尺度ECM真菌群落组成的影响显著,其影响程度依次为土壤变量气候变量海拔ECM真菌优势属空间变量宿主变量。对秦岭ECM真菌群落组成影响显著的变量有5组,其影响强度依次为土壤变量气候变量海拔空间变量ECM真菌优势属。对黄土高原ECM真菌群落组成影响显著的变量有3组,其影响强度依次为土壤变量ECM真菌优势属宿主变量。对辽东栎ECM真菌群落组成影响显著的变量有4组,其影响强度依次为气候变量ECM真菌优势属空间变量海拔。对锐齿栎ECM真菌群落组成影响显著的变量有3组,其影响强度依次为海拔土壤变量空间变量。对栓皮栎ECM真菌群落组成影响显著的变量有两组,其影响强度为ECM真菌优势属土壤变量。从结果来看,土壤变量是该地区ECM真菌群落组成的主要影响因素,宿主变量对ECM真菌群落组成的影响很小。本研究揭示了秦岭和黄土高原主要栎类ECM真菌群落的物种组成和群落结构、种间关系以及与宿主和环境之间的关系,为今后ECM真菌在植树造林和天然林维护中的应用提供理论依据,也对其他树种ECM真菌在群落水平上的研究具有参考意义。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S714.3;S792.18

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