長白山北坡森林土壤低溫真菌的種群分布

孫 璐， 周方元，黃莜蕓， 徐 媛， 楊麗嬌， 呂國忠， 蘇 丹

(大連民族大學環境與資源學院，遼寧大連 116600)

?

長白山北坡森林土壤低溫真菌的種群分布

孫 璐， 周方元，黃莜蕓， 徐 媛， 楊麗嬌， 呂國忠， 蘇 丹*

(大連民族大學環境與資源學院，遼寧大連 116600)

[目的]明確長白山北坡森林土壤低溫真菌的種類和分布特征。[方法]利用選擇性培養基，研究長白山土壤低溫真菌的數量分布和種群組成。[結果]長白山土壤低溫真菌數量隨生長月份的變化趨勢是9月>7月>6月>8月，隨著海拔高度的遞減，低溫真菌沒有呈現出明顯的分布模式；從土壤中共分離到低溫真菌106株，分屬于16屬，其中以被孢霉屬、毛霉屬、青霉菌屬和彎頸霉屬為優勢菌屬。[結論]長白山低溫真菌種群分布具有多樣性。

長白山；低溫真菌；種群多樣性

低溫微生物具有獨特的生物活性物質合成途徑和調控機制，可產生不同于普通微生物的結構新穎的代謝產物，成為新藥先導化合物的重要源泉。該類微生物在低溫條件下可對污染物進行降解和轉化，使其在工業和低溫污水處理方面具有許多潛在的應用價值。分離自低溫菌的脂酶、低溫酶、蛋白酶及β-半乳糖苷酶在食品工業和洗滌劑中具有很大潛力。

長白山自然保護區是東亞大陸在我國境內唯一具有較高凍原的土地，地處寒帶，環境復雜，氣候多變。植被類型隨著海拔的上升呈現明顯的不同類型的垂直分布，自下而上依次為針闊混交林帶、針葉林帶、岳樺林帶及高山苔原帶。目前，很多學者已經對長白山自然保護區生物多樣性進行了大量研究，但有關長白山森林土壤低溫真菌種類及其資源開發還處于空白。為此，筆者研究了長白山自然保護區森林土壤低溫真菌種群組成和數量分布，旨在為低溫真菌的資源開發利用及生態保護提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 土壤樣本采集 在吉林省長白山自然保護區北坡森林地帶(41°23′～42°36′N，126°55′～129°E)內[1]分別設立臨時采樣標準地,在不同季節(6～9月)采用“之”字形路線采集土壤樣品，裝入聚乙烯密封袋中，編號后帶回實驗室，4 ℃冰箱保存，備用[2-3]。

1.2 土壤低溫真菌的分離 土壤真菌的分離采用稀釋平板法[4-7]。將4個不同森林類型的土樣混勻后進行編號,樣地編號分別為1～4。每個樣地稱取10 g土樣，放入裝有90 ml無菌水的250 ml三角瓶中，加入滅菌玻璃珠，并置于搖床上振蕩20 min，使稀釋液分散，靜置20 s，稀釋倍數為10-3～10-5。每個稀釋度設3個重復。吸取0.2 ml各個稀釋度的溶液，涂布于孟加拉紅培養基中，在 10 ℃低溫培養箱中培養20 d，每隔3 d觀察菌落變化，并且計數。

1.3 土壤嗜冷真菌的鑒定 對分離到的嗜冷真菌，采用傳統方法與現代分子方法相結合的方法進行觀察，利用傳統方法對其培養性狀和形態特征進行觀察，利用現代分子生物學的方法對不產孢的真菌進行DNA測序[8-11]。

2 結果與分析

2.1 土壤低溫真菌的數量分布 由圖1可知，在6～9月，總的土壤低溫真菌數量分布為9月>7月>6月>8月。隨著海拔高度的遞減，低溫真菌沒有呈現出明顯的分布模式。在海拔1 800～2 000 m的岳樺林帶土壤中分離到的屬最多，為12個屬65株菌；其次為2 000～2 600 m高山苔原帶，分離到11個屬16株菌；在1 100～1 800 m針葉林帶分離到8個屬17株菌；海拔低的700～1 100 m針闊混交林帶分離到的屬最少，為5個屬7株菌。真菌數量分布呈現山中部最多，而山頂和山麓較少的變化趨勢。

2.2 長白山土壤低溫真菌的種群組成 由表1可知，從土壤中共分離到低溫真菌106株，分別屬于青霉菌屬、木霉屬、被孢霉屬、彎頸霉屬、傘形霉屬、毛霉屬、曲霉屬、鐮刀霉屬、新從赤殼屬、蟲草屬、柱孢屬、枝孢屬、肉座菌屬、地絲霉屬、短梗蠕孢屬、土赤殼屬、散囊屬17屬，其中被孢霉屬、毛霉屬、青霉菌屬、彎頸霉屬真菌為優勢菌屬。從長白山北坡森林土壤真菌的分布來看，低溫真菌主要集中在海拔1 800～2 000 m的岳樺林帶。

表1 長白山土壤低溫真菌種群分布

顯然，這僅僅是長白山自然保護區北坡森林土壤低溫微生物資源中極少的一部分。整個長白山自然保護區豐富的低溫微生物資源有待進一步研究。

3 結論與討論

(1)長白山土壤低溫真菌數量隨生長季月份的變化趨勢是9月>7月>6月>8月，8月為年最熱月[12]，說明低溫真菌數量變化與季節變化有一定的關系。隨著海拔高度的遞減，低溫真菌沒有呈現出明顯的分布模式。這與真菌多樣性隨海拔呈現遞減模式理論[13]相悖,但與高黎貢山自然保護區土壤真菌的生態分布[14]極其相似。這說明長白山土壤真菌的數量分布與生態因子隨氣溫的變化及低溫真菌的生物學特性有關。

(2)從土壤中共分離到低溫真菌106株，經鑒定分屬于16屬，其中以被孢霉屬、毛霉屬、青霉菌屬、彎頸霉屬為優勢菌屬。

[1] 田杰，王慶偉，于大炮，等.長白山北坡氣溫的垂直變化[J].干旱區資源與環境，2013,27(4)：65-69.

[2] 楊紅，劉志恒，呂國忠.長白山自然保護區北坡森林土壤真菌種群及其多樣性研究[D].沈陽：沈陽農業大學,2009：29-30.

[3] ZHANG B，LIANG C，HE H，et al.Variations in soil microbial communities and residues along an altitude gradient on the northern slope of changbai mountain,China[J].PLOS ONE, 2013，8(6):1-9.

[4] 中國科學院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法[M].北京：科學出版社,1985:51-59.

[5] 夏麗娟，張焜，黃華容，等. 5種紅樹根際土壤真菌和內生真菌的分離及抑菌活性的研究[J].中國農學通報，2014,30(4):259-263.

[6] 白麗梅，包曉英，姜海燕.呼和浩特市云杉土壤真菌種群分布[J]. 安徽農業科學, 2014,42(18)：5787-5788.

[7] 方羽生，李小妮，黃田福，等.菜地和稻田土壤真菌的分離方法比較[J].仲愷農業技術學院學報，2006,19(2):53-55.

[8] 陳曉，劉勇，李國雷，等.土壤真菌研究方法及人為干擾對森林土壤真菌群落影響研究進展[J].世界林業研究，2011,24(5):7-12.

[9] 戴芳瀾.真菌的形態和分類[M].北京：科學出版社，1987:1-321.

[10] 魏景超.真菌鑒定手冊[M].上海：上海科學技術出版社，1979:1-649.

[11] 楊紅，劉志恒，呂國忠，等.長白山北坡深林土壤真菌分類鑒定與名錄[J].江蘇農業科學，2009(3):372-374.

[12] 田杰，王慶偉，于大炮，等.長白山北坡氣溫的垂直變化[J].干旱區資源與環境，2013,27(4)：65-69.

[13] 褚海燕.高寒生態系統微生物群落研究進展[J].微生物學通報，2013,40(1)：123-136.

[14] 張萍，刀志靈，郭輝軍，等.高黎貢山自然保護區土壤真菌的組成及其生態分布[J].云南植物研究，1999,19(S1):79-83.

Population Diversities of Low Temperature Fungi in Northern Slope of Changbai Mountain

SUN Lu，ZHOU Fang-yuan, HUANG You-yun, SU Dan*et al

(College of Environment and Resources , Dalian Nationalities University, Dalian,Liaoning 116600)

[Objective] The research aimed to explore the population diversity and the distribution feature of low temperature fungi in Changbai Mountain. [Method] The quantity and structure of low temperature fungi groups were studied in Changbai Mountain by selective medium. [Result] The variation trend of the numbers of fungi were September>July>June>August. Low temperature fungi showed no obvious distribution pattern with the decrease of the elevation. 106 strains were isolated from soil fungi, which belonged to 16 genera.Mortierella,Mucor,PenicilliumandTolypocladiumwere dominate genera. [Conclusion] Species structure of low temperature fungi exbibted diversities.

Changbai mountain；Low temperature fungi；Population diversity

大連民族大學人才引進科研項目啟動基金項目(0701-110048)；中央高校自主科研基金項目(DC201502070402)；大連民族大學“太陽鳥”學生科研項目(tyn2014327)；大學生創新創業訓練計劃項目(20141238)。

孫璐(1994- )，女，遼寧沈陽人，本科生，專業：生物技術。* 通訊作者，講師，博士，從事真菌多樣性方面的研究。

2015-04-20

S 718.81

A

0517-6611(2015)17-157-02