土壤微生物是地球上最豐富多樣的微生物群落，對土壤營養(yǎng)循環(huán)、有機(jī)質(zhì)動態(tài)、碳儲存和轉(zhuǎn)化、分解和植物生產(chǎn)力等一系列生態(tài)系統(tǒng)功能都至關(guān)重要，是陸地生態(tài)系統(tǒng)功能的基石[1-3]。土壤真菌是森林生態(tài)系統(tǒng)中調(diào)落物的主要分解者，是植物與土壤之間互作效應(yīng)的媒介之一[4]；它們可以接受植物光合作用產(chǎn)生的碳，并為寄主植物提供磷和氮等礦物質(zhì)營養(yǎng)作為交換5；也可以使動植物殘?bào)w中的蛋白質(zhì)分解成植被可以直接吸收利用的氮素、氨基酸和銨鹽等，還能分解半纖維素、纖維素、木質(zhì)素等化合物，是碳循環(huán)中的重要角色[]。因此，真菌群落變異伴隨著土壤有機(jī)質(zhì)分解和林木更新等生態(tài)功能的變化[，了解不同森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤真菌群落的組成及其動態(tài)變化對森林生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[8]

土壤真菌的種類與森林類型密切相關(guān)，森林類型可以通過改變土壤性質(zhì)和根系變量顯著影響土壤真菌群落多樣性和組成[9-10]。有研究發(fā)現(xiàn)，紅菇屬（Russula，32.1%）、蠟殼耳屬（Sebacina，19.9% ）和絲膜菌屬（Cortinarius，1l. 8% ）真菌是白樺（Betulaplatyphylla）的優(yōu)勢外生菌根真菌，它們在內(nèi)蒙古不同氣候帶上均有廣泛分布?？茽柷呱车夭煌铸g樟子松（Pinussyluestrisvar.mongolica）人工林土壤被孢霉屬（Mortierel-la）、青霉菌屬（Penicillium）、棉革菌屬（Tomen-tella）、絲蓋傘屬（Inocybe）和鐮刀菌屬（Fusari-um）真菌是該地區(qū)的主要優(yōu)勢真菌[11]；阿爾山地區(qū)興安落葉松（Larixgmelinii）的優(yōu)勢真菌為絲蓋傘屬、蠟殼耳屬、Piloderma和棉革菌屬[12]?？梢?，土壤真菌的群落組成受森林類型的顯著影響。另外，土壤因子在很大程度上也影響著真菌群落的組成。Liu等[13]對中國東部5個(gè)典型森林生態(tài)系統(tǒng)（熱帶山地雨林、亞熱帶常綠闊葉林、溫帶落葉闊葉林、溫帶闊葉林與針葉林混交林、北方針葉林）的研究表明，土壤碳氮比和土壤含水量是影響真菌多樣性最重要的因素。土壤pH、濕度和有機(jī)碳對西南亞高山針葉林和闊葉林土壤真菌多樣性和群落組成都有顯著影響[9]。因此，森林類型和土壤因子在真菌群落構(gòu)建中發(fā)揮著重要作用。

目前，國內(nèi)外對熱帶[14]、亞熱帶[15]和溫帶[16]地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)中土壤真菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)有較多的研究，而對寒溫帶地區(qū)土壤真菌多樣性及群落構(gòu)建機(jī)制的認(rèn)識非常有限。大興安嶺是中國唯一的寒溫帶地區(qū)，是中國北部邊疆最大的原始林區(qū)，在維護(hù)東北地區(qū)生態(tài)平衡中起著重要作用。為了了解寒溫帶地區(qū)典型森林生態(tài)系統(tǒng)中真菌多樣性、群落組成及其驅(qū)動因素，本研究采用高通量測序技術(shù)，分析寒溫帶地區(qū)的主要建群樹種白樺（Betulaplatyphylla）、樟子松（Pinussyl-vestrisvar.mongolica）、興安落葉松（Larixgmelinii）和偃松（Pinuspumila）的根圍土壤真菌多樣性及群落組成特點(diǎn)。明確寒溫帶地區(qū)主要建群樹種土壤真菌多樣性、群落組成及其驅(qū)動因素；寒溫帶地區(qū)主要建群樹種一真菌的偏好性。研究結(jié)果可進(jìn)一步增強(qiáng)對寒溫帶地區(qū)主要建群樹種真菌群落組成的認(rèn)識，可為預(yù)測土壤真菌群落對環(huán)境變化的響應(yīng)提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1. 1 研究區(qū)概況

研究樣地設(shè)在內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市根河市，位于大興安嶺北段西坡。地理坐標(biāo)東經(jīng)120^°12^′～122^°55^′ ，北緯 50^°20^′～52^°30^′ ，是中國緯度最高的城市之一。根河市屬寒溫帶濕潤型森林氣候，兼具大陸季風(fēng)性氣候特征，夏季短，冬季長，寒冷且濕潤；無霜期約為90d，凍結(jié)期長達(dá)210d以上，境內(nèi)遍布永凍層。該地區(qū)主要建群樹種有白樺、樟子松、興安落葉松和偃松等，土壤類型以棕色針葉土和漂灰土為主。具體采樣地信息同前期研究[17]。

1. 2 采樣方法

土樣采集于2018年8月5日—7日。分別在4個(gè)建群樹種中各隨機(jī)選取3個(gè) 50m×50m 的重復(fù)樣地，樣地間隔 50m ，樣地內(nèi)按照S型隨機(jī)布點(diǎn)，每塊樣地收集10顆健康樹木的根圍土壤。采樣時(shí)，先用鐵鍬除去地表的枯枝落葉，沿著樹的根部輕輕拽到樹根末端，輕輕抖動植物根系，使根系附著的土壤與根系分離，用采樣袋收集，深度在 20～50cm 。每塊樣地內(nèi)將采集到的土壤樣品混合均勻，使用低溫冰盒保存并迅速帶回實(shí)驗(yàn)室。用 2mm 土壤篩對樣品進(jìn)行過篩處理，每個(gè)樣地的土樣各分成兩份，一份用于高通量測序（置于 -80°C 保存），另一份用于土壤理化性質(zhì)檢測（土樣部分風(fēng)干，部分冷凍）。

1.3土壤理化性質(zhì)的測定

土壤理化因子的測定采用鮑士旦的方法[18]采用乙酸銨浸提一火焰光度法測定土壤速效鉀；采用分光光度計(jì)測定有效磷；銨態(tài)氮和硝態(tài)氮采用 2mol?L^-1 氯化鉀溶液浸提一流動注射法；全氮采用半微量凱氏定氮法；土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測定；土壤含水量采用烘干法測定；土壤 pH 采用 pH 計(jì)測定。

1.4根圍土壤真菌總DNA提取、PCR擴(kuò)增及測序

使用PowerSoilDNA IsolationKit 提取土壤微生物DNA，選用真菌ITS5F（ 5^′ -GGAA-GTAAAAGTCGTAACAAGG- ?3^′ ）和ITS1R 5^′- GCTGCGTTCTTCATCGATGC- 3^′ ）為特異性引物，進(jìn)行真菌rDNAITS區(qū)段PCR擴(kuò)增。擴(kuò)增完成后，對PCR產(chǎn)物用 2% 瓊脂糖凝膠電泳檢測，并采用Axygen凝膠回收試劑盒回收PCR產(chǎn)物。20g?L^-1 瓊脂糖凝膠電泳檢測合格后，采用I-luminaMiseq平臺上進(jìn)行 2×300 bp的雙端測序。文庫構(gòu)建、檢測、上機(jī)測序等委托上海派森諾生物科技股份有限公司完成。測序完成后，篩選有效序列，去除Reads接頭和barcode序列，并用FLASH軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，采用Usearch去除嵌合體序列，并對有效序列進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

1.5 生物信息學(xué)分析

根據(jù)獲得的OTU豐度矩陣，使用R軟件計(jì)算各樣本共有或特有的OTU數(shù)量，并采用韋恩圖展示；根據(jù)OTU劃分和分類地位鑒定結(jié)果，使用R軟件，可以獲得每個(gè)樣品在門和屬水平上的具體組成，并通過弦圖進(jìn)行表示；每個(gè)樣本分別計(jì)算alpha多樣性指數(shù)：Chaol指數(shù)、ACE指數(shù)、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)，并用R軟件繪制箱線圖；通過Origin2021軟件，對寒溫帶地區(qū)主要建群樹種土壤真菌群落alpha多樣性和土壤理化性質(zhì)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析；利用Canoco5.0軟件對土壤因子與真菌群落進(jìn)行冗雜分析（RDA）;真菌豐度和土壤因子的顯著性檢驗(yàn)采用SPSS18.0軟件進(jìn)行，不同處理的均值進(jìn)行LSD多重比較（ ?Plt;0.05） 。所有圖片繪制完成后均使用AdobeIllustrator2022軟件進(jìn)行調(diào)整修改。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤理化性質(zhì)

由表1可知，根河地區(qū)4個(gè)樹種的有效磷含量、全氮含量、土壤有機(jī)質(zhì)含量和含水量均有顯著性差異，4個(gè)樹種根圍土壤均呈現(xiàn)偏酸性的特點(diǎn)

（ pHlt;7AA ，其中樟子松的 pH 最高，興安落葉松次之，白樺和偃松的 ΔpH 最低且沒有顯著性差異。

2.2寒溫帶地區(qū)主要建群樹種真菌群落組成

2.2.1真菌群落OTUs組成分析寒溫帶地區(qū)4種主要建群樹種根圍土壤中共檢測到1206個(gè)真菌OTUs（圖1），白樺、樟子松、興安落葉松和偃松根圍土壤中真菌OTUs數(shù)目分別為491個(gè)、384個(gè)、679個(gè)和532個(gè)，分別占所有OTUs數(shù)量的 23.54%.18.41%.32.55% 和 25.50% 。興安落葉松的特有OTUs數(shù)量最多，為234個(gè)，占所有OTUs的11. 22% ；其次為樟子松，特有的OTUs數(shù)量為205個(gè)，占所有OTUs的 9.83% ：白樺和偃松特有的OTUs數(shù)量最少，均為109個(gè)，占所有OTUs的 5.23% 。4個(gè)樹種共有真菌OTUs數(shù)量為57個(gè)，占所有真菌OTUs的2.73% 。以上結(jié)果表明，不同建群樹種的真菌OTUs存在一定的差異。

表1土壤因子分析 Table1 Soil factoranalysis

圖1寒溫帶地區(qū)主要建群樹種土壤真菌OTUs數(shù)量

Fig.1NumberofOTUsofsoilfungalofmain tree-establishingspeciesin cold-temperateregion

2.2.2優(yōu)勢真菌組成分析寒溫帶地區(qū)主要建群樹種土壤優(yōu)勢真菌群落組成如圖2所示。在門水平上（圖2-A），相對豐度大于 1.0% 的有子囊菌門（Ascomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、被孢霉門（Mortierellomycota）。其中子囊菌門和擔(dān)子菌門真菌的相對豐度分別為 54.7% 和 39.8% 為根河地區(qū)的優(yōu)勢真菌門。在屬水平上（圖2-B），古根菌屬（Archaeorhizomyces）、紅菇屬（Russu-la）絲膜菌屬（Cortinarius）Piloderma、絲蓋傘屬（Inocybe）、棉革菌屬（Tomentella）、蠟殼耳屬（Sebacina）、被孢霉屬（Mortierella）、樹粉孢屬（Oidiodendron）和蠟傘屬（Hygrophorus）的相對豐度均大于 1.0% ，為該地區(qū)的優(yōu)勢真菌屬。

2.2.3優(yōu)勢真菌差異分析進(jìn)一步對寒溫帶地區(qū)主要建群樹種的優(yōu)勢真菌屬（相對豐度 ≥1% ）的分析表明（表2），古根菌屬、紅菇屬、絲蓋傘屬、蠟?zāi)佟iloderma、棉革菌屬和蠟殼耳屬的相對豐度在不同建群樹種的根圍土壤中存在不同程度的差異，說明不同建群樹種中優(yōu)勢真菌的豐富度差異較大。

對4個(gè)不同建群樹種根圍土壤真菌的LEfSe物種差異分析（圖3）表明，在屬水平上，紅菇屬、乳菇屬（Lactarius）、鎖珊瑚屬（Clavulina）、威氏盤菌屬（Wilcoxina）和Pochonia在白樺林下顯著富集；枝孢霉屬（Cladophialophora）、青霉屬（Peni-cillium）、Cadophora、輪枝菌屬（Verticillium）、Lecanicillium、擬青霉屬（Simplicillium）Phae-oacremonium、須腹菌屬（Rhizopogon）和蠟殼耳屬在樟子松林下顯著富集；Phialocephala、Trichophaea、珊瑚菌屬（Clavaria）、蠟?zāi)伲↙ac-caria）、棉革菌屬、Luellia和傘狀霉屬（Umbelop-ss）在興安落葉松林下顯著富集；古根菌屬、齒菌屬（Hydnum）、Meliniomyces、Serendipita和Solicoccozyma在偃松林下顯著富集。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，古根菌屬真菌在白樺和偃松根圍土壤的相對豐度顯著高于樟子松和興安落葉松；紅菇屬真菌在白樺根圍土壤中的相對豐度最高；絲蓋傘屬和蠟殼耳屬真菌在樟子松根圍土壤中的相對豐度最高；棉革菌屬真菌在興安落葉松根圍土壤中的相對豐度最高。以上結(jié)果說明，不同建群樹種的土壤真菌群落組成有顯著差異，也說明了樹種在真菌群落構(gòu)建中發(fā)揮了重要作用。

圖2真菌在門和屬水平上的相對豐度

Fig.2Fungal relativeabundanceatphylumand genuslevels

表2優(yōu)勢真菌的分布及其比例

Table2 Distributionandproportionofdominantfungi

2.3真菌群落的alpha多樣性分析

對寒溫帶地區(qū)主要建群樹種土壤真菌群落alpha多樣性進(jìn)行分析（圖4）。由Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)可以看出，白樺、興安落葉松和偃松根圍土壤真菌的豐富度顯著高于樟子松；由 Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)可以看出，樟子松和興安落葉松根圍土壤真菌的多樣性顯著高于白樺和偃松。由此可知，興安落葉松根圍土壤真菌群落的豐富度和多樣性均為最高，樟子松根圍土壤真菌群落的豐富度指數(shù)最低，偃松根圍土壤真菌群落的多樣性指數(shù)最低。

2.4土壤因子對真菌群落結(jié)構(gòu)的影響

對不同建群樹種真菌群落的alpha多樣性指數(shù)與土壤理化因子（表1）進(jìn)行了Pearson相關(guān)性分析（圖5）。結(jié)果表明，真菌群落的豐富度指數(shù)（Chao1指數(shù)和ACE指數(shù)）與速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)，與土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤含水量呈顯著正相關(guān)；與硝態(tài)氮含量和土壤 ΔpH 呈極顯著負(fù)相關(guān)。真菌群落的多樣性（Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)）與土壤全氮含量呈極顯著正相關(guān)，與土壤pH呈極顯著或顯著正相關(guān)；與土壤含水量呈顯著負(fù)相關(guān)。

為了進(jìn)一步明確土壤因子在真菌群落構(gòu)建中的作用，采用Canoco軟件進(jìn)行冗余分析，結(jié)果表明，土壤因子解釋了真菌群落變異的 95.9% ，土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量對真菌的分布均有極顯著性影響（ ，解釋度分別為 72.1% 和9.0% ： pH 對真菌的分布有顯著性影響（ Plt;

0.05），解釋度為 5.4% 。土壤因子與優(yōu)勢真菌屬的相對豐度的相關(guān)性分析如圖6所示。硝態(tài)氮與絲蓋傘屬、蠟殼耳屬的相對豐度呈極顯著正相關(guān)；與古根菌屬、紅菇屬和Piloderma的相對豐度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與蠟傘屬的相對豐度呈顯著負(fù)相關(guān)。銨態(tài)氮與所有的優(yōu)勢屬都不存在顯著相關(guān)性。pH與蠟殼耳屬的相對豐度呈極顯著正相關(guān)，與絲蓋傘屬、棉革菌屬和樹粉孢屬呈顯著正相關(guān)；與古根菌屬、紅菇屬呈極顯著負(fù)相關(guān)，與Piloderma呈顯著負(fù)相關(guān)。以上結(jié)果說明，土壤因子在真菌群落構(gòu)建中發(fā)揮了重要作用。

圖3真菌相對豐度顯著性標(biāo)志類群

Fig.3Fungal taxawithsignificantlydifferentrelativeabundances

圖4真菌群落alpha多樣性分析

Fig.4Alpha diversity analysis of fungal communities

2.5真菌群落的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析

在寒溫帶地區(qū)4個(gè)建群樹種的根圍土壤真菌群落共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中存在115個(gè)節(jié)點(diǎn)和126條邊，平均度為2.191，網(wǎng)絡(luò)直徑為13，網(wǎng)絡(luò)密度為0.019，平均路徑長度為5.786，平均聚類系數(shù)為0.306，模塊化指數(shù)為0.817，說明網(wǎng)絡(luò)具有模塊化結(jié)構(gòu)；真菌群落的正相關(guān)關(guān)系占比為 49.21% .負(fù)相關(guān)關(guān)系占比為50.79（圖7），說明網(wǎng)絡(luò)中真菌屬的協(xié)同作用與拮抗作用較為平衡。真菌群落以古根菌屬、絲膜菌屬、紅菇屬、被孢霉屬、Piloder-ma、樹粉孢屬、棉革菌屬、節(jié)枝孢屬（Articulospo-ra）和蠟?zāi)贋橹鳎渲?，古根菌屬為該地區(qū)真菌群落共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵類群，被孢霉屬、擬青霉屬、絲膜菌屬和輪枝菌屬均與古根菌屬呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

圖6土壤因子與優(yōu)勢真菌屬的RDA分析Fig.6RDA analysis of soilfactorsanddominantfungi

Fig.5Pearson correlation analysis between alpha diversity of fungal communities and soil factors

圖7真菌群落的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析

Fig.7 Co-occurrence network analysis of fungal communities

3討論

3.1寒溫帶地區(qū)主要建群樹種根圍土壤真菌群落組成

土壤真菌是土壤微生物的重要組成部分，在生態(tài)系統(tǒng)的土壤碳循環(huán)和礦質(zhì)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化中發(fā)揮著重要作用[19-20]。本研究對寒溫帶地區(qū)主要建群樹種白樺、樟子松、興安落葉松和偃松根圍土壤真菌群落的分析表明，所有真菌隸屬于18個(gè)門、42個(gè)綱、93個(gè)目、177個(gè)科、279個(gè)屬，說明土壤中含有相當(dāng)豐富的真菌群落。子囊菌門和擔(dān)子菌門是該地區(qū)的主要優(yōu)勢真菌，與青藏高原東部高寒峽谷地區(qū)[19]和海南熱帶雨林[20]土壤真菌的研究結(jié)果一致。研究表明，子囊菌門真菌是干旱生態(tài)系統(tǒng)中控制植物病原體、促進(jìn)植物發(fā)育和調(diào)節(jié)碳氮循環(huán)的有效貢獻(xiàn)者[1；擔(dān)子菌門真菌產(chǎn)生的抗生素類次級代謝產(chǎn)物具有抗病原菌和抗氧化作用[22]。本研究中，相對豐度大于 1% 的真菌屬有15個(gè)，其中，樹粉孢屬、紅菇屬、絲膜菌屬、Piloderma、絲蓋傘屬、棉革菌屬、蠟殼耳屬、蠟傘屬都是常見的外生菌根真菌，它們在土壤養(yǎng)分吸收和循環(huán)以及維持森林生態(tài)系統(tǒng)的平衡方面起著關(guān)鍵作用[23-24]；此外，菌根對全球碳動力學(xué)具有重大貢獻(xiàn)，菌根真菌形成的復(fù)雜的地下菌絲網(wǎng)絡(luò)對于儲存碳和防止地球變暖以及維持全球生物多樣性至關(guān)重要[25]。還有一些腐生真菌如被孢霉屬、青霉屬、枝孢霉屬和傘狀霉屬的相對豐度也較高，它們可以分解林下植被凋落物，為土壤提供養(yǎng)分，這些養(yǎng)分又為真菌的生長繁殖提供了營養(yǎng)，營養(yǎng)元素在真菌與林下植被之間形成循環(huán)[26]。

在森林生態(tài)系統(tǒng)中，不同植被類型的凋落物有所差異，這種差異會影響生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)分回歸的速度，從而顯著改變微生物的群落結(jié)構(gòu)[27]。樟子松是我國大興安嶺地區(qū)典型的寒溫性常綠針葉林，常綠植物產(chǎn)生的枯枝落葉養(yǎng)分含量低，并會大量積累難以分解的纖維素[28]。本研究中，樟子松根圍土壤中富集了大量糞殼菌綱、蠟殼耳屬、青霉屬、枝孢霉屬、輪枝菌屬和擬青霉屬等標(biāo)志真菌類群，這些真菌通常具有較強(qiáng)的分解纖維素和木質(zhì)素的能力[29-31]。白樺根圍土壤中紅菇屬顯著富集且相對豐度較高，研究表明，紅菇屬能顯著促進(jìn)樹木生長，影響樹木生長變異，是速生樹種的指示性菌[32]。由此可見，森林植被類型與土壤真菌群落結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，不同植被會選擇性招募特定的微生物類群，以維持森林生態(tài)系統(tǒng)的健康可持續(xù)發(fā)展。

本研究中相對豐度較高的被孢霉屬和青霉屬，被多次報(bào)道為南極地區(qū)的耐冷真菌[33-34]，但它們在溫帶[35-36]、熱帶[37-38]和亞熱帶[39-40]的相對豐度也較高，可能是由于這類霉菌可以通過產(chǎn)生抗逆性強(qiáng)的孢子幫助其渡過惡劣環(huán)境，因此在全球范圍內(nèi)廣泛分布?？傊?，本研究對寒溫帶地區(qū)主要建群樹種優(yōu)勢真菌群落組成的分析表明，該地區(qū)并未發(fā)現(xiàn)有大量的低溫菌富集，在優(yōu)勢真菌類群的組成上并未體現(xiàn)出與其他氣候帶有顯著差異?？赡芘c本研究的采樣時(shí)間為夏季有關(guān)，由于溫度較高，王壤中并未大量富集耐低溫真菌。

以上對寒溫帶地區(qū)主要建群樹種的優(yōu)勢真菌（相對豐度 31% ）以及標(biāo)志類群的分析表明，不同建群樹種的優(yōu)勢真菌在屬水平的組成上存在顯著差異，說明土壤真菌與樹種間存在選擇偏好性，樹種在真菌群落構(gòu)建中發(fā)揮了重要作用。

3.2土壤因子對真菌群落的驅(qū)動

本研究結(jié)果表明，土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量和土壤 pH 對真菌群落變異有極顯著或顯著影響，解釋度分別為 72.1%.9.0% 和 5.4% 。研究表明，氮是植物必需的宏量營養(yǎng)素，在植物生長發(fā)育的許多方面起著調(diào)節(jié)作用，硝酸鹽是植物從土壤中吸收氮的主要形式之一[41]。氮可以改變土壤的化學(xué)性質(zhì)，從而影響森林真菌群落的 α 多樣性。多項(xiàng)研究表明，土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮是影響土壤真菌群落組成的主要因素之一[42-43]。Wang 等[8]對黃土高原油松人工林的根際土壤真菌群落變化的研究表明，硝態(tài)氮是影響土壤真菌群落組成的主要因素之一。對中國南方多代桉樹人工林土壤真菌多樣性的研究發(fā)現(xiàn)，硝態(tài)氮顯著影響了真菌多樣性、結(jié)構(gòu)和功能類群[44]。Cheng等[45]在研究色季拉山脈山林地土壤真菌群落時(shí)發(fā)現(xiàn)，土壤銨態(tài)氮含量與擔(dān)子菌、共生真菌和外生菌根真菌呈正相關(guān)，與子囊菌和腐生菌呈負(fù)相關(guān)，同時(shí)，銨態(tài)氮還與真菌多樣性呈顯著負(fù)相關(guān)。這可能是由于硝態(tài)氮和銨態(tài)氮會影響植物的一些生理特征，改變了根系分泌物或信號，從而改變根際微生物的多樣性和群落組成[46]。有研究表明，氮含量的增加可以提高根系生物量，潛在的增加堿性陽離子的吸收，從而降低土壤緩沖能力并誘導(dǎo)酸化[47]，對微生物群落的多樣性和豐富度產(chǎn)生不利影響。pH 是區(qū)域尺度上微生物群落和多樣性組成的主要調(diào)節(jié)因子[48]，大量研究表明土壤真菌群落組成和多樣性受 ΔpH 顯著影響[19，49]。本研究中，土壤pH與真菌群落的豐富度呈極顯著負(fù)相關(guān)，與多樣性呈顯著正相關(guān)， pH 也顯著影響真菌群落的相對豐度，與前人的研究一致，表明真菌對土壤pH 表現(xiàn)出不同的定殖偏好[50]。一方面，可能是由于 pH 通過影響土壤基質(zhì)的組成和化學(xué)性質(zhì)，從而對真菌群落產(chǎn)生顯著影響[51]；另一方面，土壤 pH 通過控制土壤中化合物的形態(tài)來調(diào)節(jié)與植物養(yǎng)分有效性相關(guān)的微生物生長[52]。Zhang等[53]研究表明，土壤pH可以改變微生物對養(yǎng)分的利用效率、生理代謝活性和種群間的競爭，直接或間接地影響微生物多樣性。

4結(jié)論

寒溫帶地區(qū)主要建群樹種的根圍土壤中含有相當(dāng)豐富的真菌群落。在屬水平上，不同建群樹種的優(yōu)勢真菌存在顯著差異，說明不同植被會選擇性吸引特定的真菌類群，森林植被類型與土壤真菌群落結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量和土壤pH對真菌群落變異有顯著影響，不同的土壤因子導(dǎo)致真菌群落和功能之間形成了顯著差異。

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Analysis on Soil Fungal Community Structure of Dominant Constructive Tree Species in Cold Temperate Zone

LI Yue1'2，YANG Yuze12，LI Jialin1，2 ，ZHAO Yujia 1，2 ^1，2 HAO Ke12，LI Yinggang3 and LI Min1，2 1.College of Life Science and Technology，Inner Mongolia Normal UniversityHohhotOloo22，China;2.KeyLaboratory of Biodiversity Conservation and Sustainable Utilization in Mongolian Plateau for Collge and University of Inner Mongolia Autonomous Region，HohhotO1o022，China;3.College of Geographical Science， InnerMongoliaNormalUniversity，Hohhot Oloo22，China）

Abstract To explore the fungal community structure associated with dominant constructive tree species and their driving factors in the cold temperate zone. high-throughput sequencing technology was used to analyze the diversity，community composition，and driving factors of soil fungal community construction in the rhizosphere of dominant tree species，including Betula platyphylla，Pinus sylvestris var.mongolica ，Larix gmelinii，and Pinus pumila.The results showed that the fungi in the rhizosphere of these dominant tree species belonged to 18 phyla，42 classes，93 orders，177 families and 279 genera.At the phylum level，Ascomycota and Basidiomycota were the dominant fungi，with relative abundances of 54.7% and 39.8% ，respectively. At the genus level Archaeorhizomyces ，Russula ， and Cortinarius were the dominant fungi，with relative abundances of 19.2%，10.4% ，and 7.2% ，respectively.The analysis of dominant fungi showed that the relative abundance of Archaeorhizomyces in rhizosphere soil of B . platyphylla and P . pumila was significantly higher compared to P .sylvestris var.mongolica and L.gmelinii.The relative abundance of Russula was highest in the rhizosphere soil of B . platyphylla ，while Inocybe and Sebacina were most abundant in the rhizosphere soil of P ： syluestris uar.mongolica.The relative abundance of Tomentella was highest in the rhizosphere soil of L.gmelinii.The results indicated that there were selection preferences between tree species and fungal communities.Analysis of alpha diversity of fungal communities showed that the fungal richness in the rhizosphere soil of B.platyphylla，L.gmelinii and P . pumila was significantly higher than that of P . sylvestris var.mongolica ，while the fungal diversity in the rhizosphere soil of P . sylvestris var. mongolica and L . gmelinii was significantly higher than that of B . platyphylla and P .pumila.Pearson correlation analysis between alpha diversity indices of fungal communities and soil factors indicated that the fungal community diversity was significantly influenced by total nitrogen， pH and soil water content，while the richness was significantly affected by available potassium，nitrate nitrogen，soil organic matter，soil water content，and pH . Redundancy analysis （RDA） revealed that soil nitrate nitrogen，ammonium nitrogen，and pH had highly significant or significant effects on fungal distribution， with explanatory degree of 72.1% （ Plt;0.01），9.0% （ Plt;0.01 ）and 5.4% （ Plt;0.05 ），respectively. This study reveals that different constructive tree species selectively recruit specific fungal taxa and that forest vegetation type is closely related to soil fungal community structure.Variation in soil physicochemical properties leads to significant differences in fungal community composition.The findings provide foundational data for understanding the composition of soil microbial communities in forest ecosystems in the cold temperate zone.

Key wordsCold temperate zone;Constructive tree species;Fungal diversity;Community composition; Driving factor

Received 2024-10-10 Returned 2025-03-11

Foundation itemNational Natural Science Foundation of China（No. 3176o169）; Fundamental Research Funds for the Inner Mongolia Normal University （No.2O22JBTD010）.

First author LI Yue，female，master student.Research area： microbial ecology. E-mail：liyo590@163. com

Corresponding authorLI Min，female，Ph. D，associate professor，master supervisor. Research area ： microbial ecology.E-mail：limin_8123@126.com

（責(zé)任編輯：史亞歌 Responsible editor：SHI Yage）