不同人為干擾下廣東和江西地區大型真菌多樣性特征研究

李健容, 裴男才, 陳言柳, 胡小康, 王義平, 尹小陽, 何繼紅, 武瑞琛, 宋斌

不同人為干擾下廣東和江西地區大型真菌多樣性特征研究

李健容1, 裴男才2,*, 陳言柳2, 胡小康3, 王義平3, 尹小陽2, 何繼紅2, 武瑞琛2, 宋斌4

1. 中國科學院華南植物園, 廣州 510650 2. 中國林業科學研究院熱帶林業研究所, 廣州 510520 3. 贛南樹木園, 贛州 341212 4. 廣東省科學院微生物研究所, 華南應用微生物國家重點實驗室, 菌種保藏與應用重點實驗室, 廣州 510070

為了進一步掌握我國熱帶亞熱帶地區森林微生物資源多樣性、區系特征以及與生態環境的響應, 拓展森林生物學研究內涵, 以廣東和江西兩個具有不同社會經濟發展狀況的省份, 各選取2個具有不同人為干擾程度的保護區, 結合野外調查、標本館記錄和文獻統計, 分析了大型真菌多樣性、區系特征和群落結構特征。結果表明: 大型真菌物種多樣性隨著人為干擾的增強而降低。廣東鼎湖山國家級自然保護區407種, 其中, 食用菌66種, 藥用菌47種, 木腐菌96種, 外生菌根菌121種; 廣東南嶺國家級自然保護區574種, 其中食用菌206種, 藥用菌94種, 木腐菌180種, 外生菌根菌134種; 江西九連山國家級自然保護區249種, 其中食用菌53種, 藥用菌52種, 外生菌根菌56種, 木腐菌104種; 江西廬山國家級自然保護區192種, 其中食用菌70種, 藥用菌67種, 外生菌根菌64種, 木腐菌47種。南嶺保護區有優勢科19個, 鼎湖山保護區有優勢科13個, 九連山保護區有優勢科5個, 廬山保護區有優勢科5個; 四個保護區有相同科的數量為27, 約占總科數的36%。大型真菌群落結構也隨著人為干擾的增加發生變化, 共生菌呈現下降的趨勢, 木生菌則呈現上升的趨勢。在屬級區系成分分析中, 4個保護區均具有從泛熱帶向北溫帶過渡的地理區系特征。經多元線性回歸分析, 發現大型真菌豐富度與年平均溫度、相對濕度的相關性不顯著。人為干擾強度對大型真菌物種組成與群落結構具有一定的影響, 雖然能夠增加木腐真菌的種類和數量, 但總體上對大型真菌物種多樣性水平會產生負面影響。

森林微生物; 非木質林產品; 區系; 鄉村林業; 森林保護

0 前言

生物多樣性與全球化和城市化的關系研究已成為全球熱點議題[1]-[3]。城市化主要是指隨著區域社會經濟的發展與變革, 其社會由傳統鄉村型向現代城市型社會逐步演變的歷史進程, 尤其體現在城市建成區范圍快速擴張、城市人口規模急劇增加、社會經濟發展程度不斷提高、以及自然資源消耗與日增多[4]。然而, 社會經濟的快速發展也帶來了一系列城市生態環境問題, 如環境污染[7-9]、生境破碎化[10]、熱島效應[11]和生物地球化學循環過程改變[12]等。這些因子會直接或間接地改變群落物種組成, 進而影響城市生物多樣性。關于人為干擾對生物物種多樣性、生態和群落結構特征等影響研究較多, 但大多研究對象為植物或動物類群[13][14], 缺少對菌物方面的研究。菌物是地球生物圈中物種多樣性最豐富的生物類群之一[15], 其中作為菌物中重要的組成部分——大型真菌, 不僅具有較高的營養價值和藥用價值[16], 而且在森林生態系統中扮演著不可忽視的角色, 對森林生態系統的建立、演替、穩定、物質循環和能量流動等都具有重要的影響[17][18]。大型真菌的分布具有明顯的地域性和季節性, 不同的環境因子對大型真菌的數量和種類的分布有一定的影響[19]。生物多樣性受到全球氣候變化和區域生態環境擾動等多種因素影響。本研究選取不同社會經濟發展狀況和城市化背景的兩個省份(廣東、江西), 并在每個省份內各選擇2個不同人為干擾程度的自然保護區作為研究樣地(共四個保護區), 通過實地調查和文獻收集等方式, 整理不同保護區內大型真菌物種多樣性及群落組成結構。旨在通過研究不同人為干擾對大型真菌物種多樣性和群落結構的影響, 了解其變化規律和趨勢、為菌物群落物種多樣性保護和發揮生態系統整體功能提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 研究樣地

依據保護區(國家級)成立時間、常住人口數量、開發程度、游客量等因子, 分別在廣東、江西兩省各選擇兩個干擾程度不同的保護區作為研究地點(表1), 進行大型真菌多樣性調查; 結合文獻記載[20][23], 整理出各個保護區大型真菌的分布狀況。干擾程度劃分如下4個層級: 等級I(人為干擾弱): 每萬公頃常住人口在少于500人, 年平均每萬公頃游客量少于100人次、開發程度低, 社會經濟欠發達; 等級II(人為干擾中等): 每萬公頃常住人口500—1000人、年平均每萬公頃游客量100—200人次、開發程度中等、社會經濟中等; 等級III(人為干擾較強): 年平均每萬公頃游客量100—200人次、每萬公頃常住人口500—1000人、開發程度較高, 社會經濟較發達; 等級IV(人為干擾強): 每萬公頃常住人口超過4000人、開發程度強、年每萬公頃平均游客量超過200人次, 社會經濟發達。按以上干擾等級劃分, 四個保護干擾程度由輕到重為: 南嶺(等級I) <九連山(等級II) <鼎湖山(等級III) <廬山(等級IV)。

1.2 研究方法

1.2.1 樣品采集及鑒定

四個保護區樣品采集方法如下: 南嶺和鼎湖山的數據分別基于前人在相應區域的南亞熱帶常綠闊葉林野外采集已發表的文獻報道[20-23]; 九連山的樣品主要于2018年至2020年通過對松林、闊葉林以及林下掉落層以踏查方式進行野外采集獲得; 廬山的樣品主要于2017年至2019年通過對闊葉林、針葉林、灌木林、竹林以踏查方式進行野外采集獲得。描述標本的形態特征并進行分子生物學上的研究, 結合相關文獻和圖鑒[28][32]確認各個保護區大型真菌多樣性及群落結構。為了保持數據的真實性和相對準確性, 本研究所遴選的四個保護區地理位置上均處在亞熱帶氣候區, 研究方法上都是以踏查方法對大型真菌樣品進行采集, 最終確定分析所用的物種數量。

1.2.2 大型真菌區系分析

區系地理成分的分析和劃分, 主要依據作者前期研究及現有文獻資料統計、整理, 確定分類單元的屬級區系地理成分, 參照吳征鎰、王荷生等關于植物屬和種的分布區類型的劃分原則和方法[33-40]進行。

1.2.3 數據處理分析

相似性計算公式=2/(+)×100%, 其中為相似性系數,為兩個共同屬,、各為兩地屬的總數。

物種多樣性指數采用物種豐富度指數、Simpson優勢度指數、Shannon指數, 綜合分析群落物種多樣性水平。

式中:i為第個物種的個體數;i占所有物種個體總數的比例, 即i=i/,i為第個物種的個體數;為所有物種的個體總數;=1,2,3,……,;為物種數。

1.2.4 多元線性相關性分析

大型真菌物種豐富度與年均溫度、年均相對濕度的相關性分析借助于SPSS 20軟件, 使用F的概率, 成列排除個案。

2 結果與分析

2.1 不同自然保護區大型真菌物種組成

廣東南嶺國家級自然保護區(以下簡稱“南嶺保護區”)大型真菌種類最多, 具有574種, 隸屬于63科180屬, 其中優勢科(物種數多于10種)為蟲草科Cordycipitaceae、炭角菌科Xylariaceae、傘菌科Agaricaceae、鵝膏菌科Amanitaceae、粉褶菌科Entolomataceae、靴耳科Crepiotaceae、小皮傘科Marasmiaceae、小菇科Mycenaceae、光茸菌科Omphalotacea、泡頭菌科Physalacriaceae、光柄菇科Pluteaceae、小脆柄菇科Psathyrellaceae、口蘑科Tricholomataceae、牛肝菌科Boletaceae、乳牛肝菌科Suillaceae、刺革菌科Hymenochaetaceae、靈芝科Ganodermataceae、多孔菌科Polyporaceae、紅菇科Russulaceae。廣東鼎湖山國家級自然保護區(以下簡稱“鼎湖山保護區”)大型真菌407種, 隸屬于48科100屬, 優勢科為蟲草科Cordycipitaceae、傘菌科Agaricaceae、鵝膏菌科Amanitaceae、粉褶菌科Entolomataceae、層腹菌科Hymenogastraceae、靴耳科Crepiotaceae、小皮傘科Marasmiaceae、小菇科Mycenaceae、光茸菌科Omphalotacea、口蘑科Tricholomataceae、牛肝菌科Boletaceae、多孔菌科Polyporaceae、紅菇科Russulaceae。江西九連山國家級自然保護區(以下簡稱“九連山保護區”)大型真菌249種, 隸屬于47科98屬, 優勢科為傘菌科Agari-caceae、牛肝菌科Boletaceae、多孔菌科Polyporaceae、雞油菌科Cantharellaceae、紅菇科Russulaceae。江西廬山國家級自然保護區(以下簡稱“廬山保護區”)大型真菌178種, 隸屬于36科76屬, 優勢科為傘菌科Agaricaceae、口蘑科Tricholomataceae、牛肝菌科Boletaceae、多孔菌科Polyporaceae以及紅菇科Russulaceae。四個保護區具有相同科的數目為27, 僅占總科數36%。因此, 人為干擾能影響大型真菌科的組成(表2)。

注: 年平均溫度、年平均相對濕度來源于中國氣象數據網近十年的數據。

2.2 不同保護區大型真菌區系分析

南嶺保護區屬級區系共有7種類型, 其中世界廣布屬115個, 占總屬數的63.89%; 其次為北溫帶和泛熱帶分布屬; 分別占總屬數的16.67%和13.33%。鼎湖山保護區屬級區系共有5種類型, 其中世界分布屬60個, 占總屬數的60%; 其次為泛熱帶和北溫帶分布屬, 分別占總屬數的19%和18%。九連山保護區屬級區系特征共有7種類型, 其中世界分布屬59個, 占總屬數的60.2%; 其次為北溫帶和泛熱帶, 分別占總屬數的19.39%和15.31%。廬山保護區大型真菌76屬中, 世界分布屬49個, 占總屬數的64.47%; 北溫帶分布屬14個, 占總屬數的18.42%; 泛熱帶分布屬12個, 占總屬數的15.79%(表3)。四個保護區的大型真菌具有相似的屬級分布類型, 皆具從泛熱帶向北溫帶過渡的地理區系特征。

表3 不同保護區屬水平的區系分析

2.3 不同保護區大型真菌屬級相似性比較

南嶺保護區與其他地區的屬級相似性大小為(表4): 鼎湖山(53.7%)>九連山(46.7%)>廬山(35.8%); 鼎湖山保護區與其他三個地區大型真菌屬級的相似性程度較高且數值較接近; 九連山與廬山的相似性大小為51.5%。相似性沒有隨著距離的增加而減小; 可能有一些外界的因素(如人為干擾)改變了大型真菌的物種群落結構的組成。有些屬能夠很好地適應人為的干擾, 如鵝膏菌屬、乳菇屬、小孔菌屬、紅菇屬、乳牛肝菌屬等。

2.4 人為干擾對群落物種組成的影響

隨著人為干擾程度的增加, 大型真菌物種豐富度(S)呈下降的趨勢(南嶺＞鼎湖山, 九連山＞廬山), 但差異不顯著(＞0.05); 而Shannon指數(H)和Simpson指數(D)無明顯變化(圖1)。

表4 不同保護區之間屬級相似性比較

注: 括號的數字為兩個保護區之間共有屬的數量。

從大型真菌的功能組成上看, 隨干擾程度增加, 土生菌和糞生菌所占比例沒有明顯變化, 木生菌呈上升的趨勢; 而共生菌(外生菌根菌)和蟲生菌呈下降的變化趨勢, 但這些變化都沒有明顯的差異性(＞0.05)(圖2)。

2.5 大型真菌豐富度與溫度、相對濕度相關性分析

南嶺、鼎湖山、九連山和廬山四個保護區大型真菌物種數分別為574、407、249和192; 單位面積(每公頃)物種數分別為0.0098、0.3521、0.0186和0.0063。對四個保護區物種數和單位面積物種數, 分別與年平均溫度和年平均相對濕度的多元線性分析結果表明, 大型真菌的物種數(S)和單位面積物種數(SR)與年平均溫度(T)和年均相對濕度(RH)的相關性均不顯著(＞0.1; 表5、表6)。

3 討論

為了確保數據的嚴謹性和相對準確性, 我們在遴選保護區開展研究分析時, 盡量考慮多方因素并設置一些限制性條件: (1)所選保護區應處在相似氣候帶; (2)所選保護區能反映不同經濟發展程度; (3)所選保護區數據采集源自相同的調查方法; (4)所選保護區應具備相似的植被類型等。根據以上的條件, 我們通過查閱文獻, 最終遴選出符合條件的四個保護區作為研究對象, 以期通過大型真菌多樣性的變化來反映出不同人為干擾和環境因子對各保護區內物種的潛在影響。

圖1 不同干擾程度大型真菌物種多樣性

Figure 1 Species diversity of macrofungi communities under different disturbances

圖2 不同干擾程度大型真菌群落物種組成

Figure 2 Species composition of macrofungi communities under different disturbances

表5 大型真菌物種數與年平均溫度、相對濕度多元線性相關分析

3.1 不同人為干擾對森林大型真菌種類的影響

江西和廣東地處南嶺山脈的南北兩側, 山脈的走向是影響物種分布的主要因子之一。因此, 江西和廣東分布著不同種類的大型真菌。人為干擾影響大型真菌物種的豐富度, 人為干擾越強, 大型真菌豐富度越低(南嶺＞鼎湖山、九連山＞廬山)。不同人為干擾的保護區, 大型真菌功能組成也不同, 南嶺具有食用菌206種, 藥用菌94種, 木腐菌180種, 外生菌根菌134種; 鼎湖山具有食用菌66種, 藥用菌47種, 木腐菌96種, 外生菌根菌121種; 九連山具有食用菌53種, 藥用菌52種, 外生菌根菌56種, 木腐菌104種; 廬山具有食用菌70種, 藥用菌67種, 外生菌根菌64種, 木腐菌47種。本研究針對不同的人為干擾對大型真菌群落結構組成的影響進行分析后發現, 人為干擾能夠導致大型真菌, 特別是外生菌根菌的物種多樣性下降, 最主要的原因可能是人為活動導致了宿主植物種類和數量的減少, 從而導致與之共生的菌根菌的數量和種類下降[42]。相應的, 菌根菌的減少也會影響植物的生長[43][44], 最后森林變得單一化。反之, 旅游開發增加了更多的倒木和腐木的數量, 一些寄生于木頭上的菌類(木腐菌)變得更加豐富, 這些菌類可以加速倒木的降解, 促進森林中養分和能量的循環[45]。本研究結果顯示, 人為干擾對大型真菌多樣性具有一定的影響, 但這種影響沒有獲得統計學上的支持; 這有可能是由于研究樣點數量較少而影響到了統計學分析。

3.2 不同地域森林樣區對大型真菌多樣性與相似度的影響

本次研究選擇的研究樣地數量較少, 所獲結果與預期設想干擾程度與物種多樣性之間的負相關關系較為明確, 但是尚未體現出中度干擾理論對物種多樣性的變化趨勢。在菌物資源調查過程中, 缺少真菌物種個數的統計, 難以準確地計算物種的多樣性指數[46][47]。由于缺乏種級水平大型真菌分布特征的數據, 本研究采用屬級相似性系數來比較兩個地區間物種組成的相似程度[34][48][41]。結果表明, 大型真菌的相似度具有明顯的地域性, 南嶺和鼎湖山有最高的相似度(53.7%), 廬山和九連山有最高的相似度(51.5%)。因此, 建議今后增加保護區的調查范圍和調查時間, 在每個省份選擇不同特征的多個保護區(三個或以上)內設置固定樣地, 安排考察人員定期調查并準確統計類群的種類和個數, 并深入探究大型真菌物種多樣性及群落結構組成的主要影響因子。本研究結果顯示, 大型真菌的物種多樣性與平均溫度和濕度均表現為不顯著相關(＞0.1), 這與他人結果不太一致[49][50]。我們初步推測, 本研究所遴選的樣點人為活動較頻繁, 環境因子(平均溫度和相對濕度)可能不成為影響大型真菌物種分布的主要因素。當然, 后續還需更多研究, 通過增加研究樣點數量和延長調查周期來提高數據的準確性, 探究大型真菌物種分布的關鍵影響因子。

4 結論

本研究選取江西、廣東兩省人為干擾不同的四個保護區, 以物種多樣性調查數據結合相關文獻進行統計分析, 對比大型真菌的種類組成, 得到主要結論如下: (1)人為干擾在一定程度上影響大型真菌的物種多樣性及群落結構的組成, 并表現為與植物形成共生的菌根菌的物種多樣性呈現下降的趨勢, 而木腐菌多樣性則呈上升趨勢。(2)同一省份的不同保護區內大型真菌多樣性隨著干擾程度的增大而減小, 但是不同省份間的這種關系卻不清楚, 這可能主要受到資源調查的樣地大小、時間跨度、調查周期和人員專業背景等因素的影響。

[1] CASTRO A V, PORRINI D P, LUPO S, et al. Minimal stories in Southeast Buenos Aires grasslands: carabid beetle biodiversity throughout an urban-rural gradient[J]. Urban Ecosystems, 2020, 23(2): 331–343.

[2] MCKINNEY M L. Effects of urbanization on species richness: a review of plants and animals[J]. Urban Ecosystems, 2008, 11(2): 161–176.

[3] 王強, 龐旭, 王志堅, 等. 城市化對河流大型底棲動物群落的影響研究進展[J]. 生態學報, 2017, 37(18): 6275– 6288.

[4] YU B B. Ecological effects of new-type urbanization in China[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2021, 135: 110239.

[5] MCKINNEY M L. Urbanization, biodiversity, and conservation[J]. BioScience, 2002, 52(10): 883–890.

[6] 陳明星. 城市化領域的研究進展和科學問題[J]. 地理研究, 2015, 34(4): 614–630.

[7] NATHANIEL S P, ADELEYE N. Environmental preservation amidst carbon emissions, energy consumption, and urbanization in selected African countries: implication for sustainability[J]. Journal of Cleaner Production, 2020, 285: 125409.

[8] AL-MULALI U, OZTURK I, LEAN H. The influence of economic growth, urbanization, trade openness, financial development, and renewable energy on pollution in Europe[J]. Natural Hazards, 2015, 79(1): 621–644.

[9] 高明, 吳雪萍, 郭施宏. 城市化進程、環境規制與大氣污染——基于STIRPAT模型的實證分析[J]. 工業技術經濟, 2016, 35(9): 110–117.

[10] XU X, XIE Y J, QI K, et al. Detecting the response of bird communities and biodiversity to habitat loss and fragmentation due to urbanization[J]. Science of the Total Environment, 2018, 624: 1561–1576.

[11] ZHOU X F, CHEN H. Impact of urbanization-related land use land cover changes and urban morphology changes on the urban heat island phenomenon[J]. Science of the Total Environment, 2018, 635: 1467–1476.

[12] POPKIN B M. Urbanization, lifestyle changes and the nutrition transition[J]. World Development, 1999, 27(11): 1905–1916.

[13] 郝建鋒, 王德藝, 李艷, 等. 人為干擾對川西金鳳山楠木次生林群落結構和物種多樣性的影響[J], 生態學報, 2014, 34(23): 6930–6942.

[14] 方紫妍, 李林瑜, 艾克拜爾·毛拉, 等. 人為干擾對西天山野果林群落結構和物種多樣性的影響[J]. 水土保持通報, 2019, 39(2): 267–274.

[15] 魏江春. 菌物生物多樣性及其資源研發前景——獻給《菌物研究》創刊10周年[J]. 菌物研究, 2012, 10(3): 125–129.

[16] 宋林麗, 邢曉科, 郭順星. 大型真菌子實體發生的形態學過程及調控機制[J]. 菌物學報, 2018, 37(6): 5–18.

[17] 張躍華, 李麗, 李盛舉, 等. 大亮子河國家森林公園大型真菌的生態分布與資源評價[J]. 林業科學研究, 2009, 22(6): 883–887.

[18] 嚴東輝, 姚一建. 菌物在森林生態系統中的功能和作用研究進展[J]. 植物生態學報, 2003, 27(2): 143–150.

[19] 張穎, 許遠釗, 鄭志興, 等. 云南化佛山自然保護區大型真菌多樣性及分布特征分析[J]. 植物資源與環境學報, 2012, 21(1): 111–117.

[20] 李泰輝, 章衛民, 賴建平, 等. 鼎湖山自然保護區大型真菌資源調查名錄之三[J]. 生態科學, 1995, 14(1): 16–20.

[21] 陳曄, 許祖國, 張康華, 等. 廬山大型真菌的生態分布[J]. 生態學報, 2000, 20(4): 702–706.

[22] 張林平, 胡少昌, 彭維國.江西九連山自然保護區大型真菌物種多樣性的研究[J]. 江西農業學報, 2007, (7): 97– 101+105.

[23] 宋斌, 鄧旺秋, 張明, 等. 南嶺大型真菌多樣性[J]. 熱帶地理, 2018, 38(3):312–320.

[24] 楊龍, 鄭艷偉, 張玉玲, 等. 廣東南嶺國家級自然保護區綜合地理考察研究[M]. 廣州: 華南理工大學出版社,2017.

[25] 黃忠良. 廣東鼎湖山國家級自然保護區綜合科學考察報告[M]. 廣州: 廣東科技出版社,2015.

[26] 劉信中. 江西九連山自然保護區科學考察與森林生態系統研究[M]. 北京: 中國林業出版社,2002.

[27] 劉信中. 江西省廬山自然保護區生物多樣性考察與研究[M]. 北京:科學出版社, 2010.

[28] 卯曉嵐. 中國大型真菌[M]. 鄭州: 河南科學技術出版社, 2000.

[29] 吳興亮.中國熱帶真菌[M]. 北京: 科學出版社, 2011.

[30] 李玉, 李泰輝, 楊祝良, 等. 中國大型菌物資源圖鑒[M]. 鄭州: 中原農民出版社, 2015.

[31] WU G, LI Y C, ZHU X T, et al. One hundred noteworthy boletes from China[J]. Fungal Diversity, 2016, 81(1): 25– 188.

[32] CUI Y Y, CAI Q, TANG L P, et al. The family Amanitaceae: molecular phylogeny, higher-rank taxonomy and the species in China[J]. Fungal Diversity, 2018, 91(1): 5–230.

[33] 孫麗華, 宋剛, 王黎元, 等. 寧夏賀蘭山大型真菌的區系地理研究[J]. 干旱區資源與環境, 2013, 27(8): 186–190.

[34] 王建瑞, 圖力古爾. 山東省大型真菌的區系成分與森林植被的相關性[J]. 東北林業大學學報, 2013, 41(11): 97– 103.

[35] 張林平, 張揚, 王舒, 等. 江西銅鈸山大型真菌區系地理成分分析[J]. 江西農業大學學報, 2013, 35(3): 652–663.

[36]樊永軍, 閆偉. 烏拉山國家森林公園大型真菌區系地理成分[J]. 東北林業大學學報, 2014, 42(3): 139–140.

[37] 張家輝, 楊蕊, 饒東升, 等. 重慶大巴山國家級自然保護區大型真菌區系特征研究[J]. 西南大學學報(自然科學版), 2014, 36(6): 74–78.

[38] 張家輝, 鄧先保, 鄧洪平, 等. 縉云山國家級自然保護區大型真菌區系特征研究[J]. 西南大學學報(自然科學版), 2015, 37(6): 43–47.

[39] 張進武, 馬世玉, 祁亮亮, 等. 黑龍江涼水自然保護區大型真菌的區系多樣性[J]. 菌物研究, 2017, 15(3): 170– 176.

[40] 付作霖, 曹秀文, 朱學泰, 等. 白龍江中上游林區大型真菌物種多樣性與區系特征[J]. 西北林學院學報, 2017, 32(5): 183–188+275.

[41] 張鐿鋰. 植物區系地理研究中的重要參數——相似性系數[J]. 地理研究, 1998, 17(4): 94–99.

[42] MA X, GENG Q, ZHANG H, et al. Global negative effects of nutrient enrichment on arbuscular mycorrhizal fungi, plant diversity and ecosystem multi-functionality[J]. New Phytologist. 2020, 229(5): 2957–2969.

[43] VAN DER HEIJDEN M G A, KLIRONOMOS J N, URSIC M, et al. Mycorrhizal fungal diversity determines plant biodiversity, ecosystem variability and productivity[J]. Nature, 1998, 396(6706): 69–72.

[44] 朱教君, 徐慧, 許美玲, 等. 外生菌根菌與森林樹木的相互關系[J]. 生態學雜志, 2003, 22(6): 70–76.

[45] CLAUS B, J?RG M, FRANK D, et al. Effects of resource availability and climate on the diversity of wood-decaying fungi[J]. Journal of Ecology, 2010, 98(4): 822–832.

[46] DHAYANITHY G, SUBBAN K, CHELLIAH J. Diversity and biological activities of endophytic fungi associated with[J]. BMC Microbiology, 2019, 19(1): 22–36.

[47] WANG C Y, ZHOU J W, LIU J, et al. Responses of the soil fungal communities to the co-invasion of two invasive species with different cover classes[J]. Plant Biology, 2017, 20(1): 151–159.

[48] PRZEMIENIECKI S W, DAMSZEL M, KUROWSKI T P, et al. Identification, ecological evaluation and phylogenetic analysis of non-symbiotic endophytic fungi colonizing timothy grass and perennial ryegrass grown in adjacent plots[J]. Grass and Forage Science, 2019, 74(1): 42–52.

[49] 向丹, 徐天樂, 李歡, 等. 叢枝菌根真菌的生態分布及其影響因子研究進展[J]. 生態學報, 2017, 37(11): 3597– 3606.

[50] 邢鵬杰. 蒙古櫟純林紅菇科真菌群落結構及與生態因子的相關性研究[D]. 長春: 吉林農業大學, 2020.

Macrofungal diversity characteristics under different levels of human disturbance in Guangdong and Jiangxi provinces, southern China

LI Jianrong1, PEI Nancai2,*, CHEN Yanliu2, HU Xiaokang3, WANG Yiping3, YIN Xiaoyang2, HE Jihong2, WU Ruichen2, SONG Bin4

1. South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China 2. Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou, 510520, China 3. Gannan Arboretum, Ganzhou, 341212, China 4. Institute of Microbiology, Guangdong Academy of Sciences/South China National Key Laboratory of Applied Microorganisms/Guangdong Key Laboratory of Culture Collection and Application, Guangzhou, 510070, China

The purpose of this research was to detect microbial resources and species diversity in forests, to enrich the interaction between forest microbes and the living environment, and to expand the depth and breadth of forest biology research in tropical and subtropical regions of China. The present study selected four plots located in the national nature reserve from Guangdong province (Dinghu Mountain and Nanling Mountain belonging to lower subtropical forest region) and Jiangxi province (Jiulian Mountain and Lu Mountain belonging to central subtropical forest region), which represented diverse development stages from social and economic perspectives along an urbanization gradient. Then, the diversity, flora characteristics and community structure of the macrofungi within the four above national nature reserves were analyzed on the basis of historical field records, herbarium data and literature references. The results showed a general trend that the diversity of macrofungal species decreased with the increase of human disturbance. The four national nature reserves were present with distinct species abundance and composition. Specifically, a number of 407 species were reported in Dinghu Mountain, where 66 edible fungi, 47 medicinal fungi, 96 wood-rot fungi, and 121 ectomycorrhizal fungi were classified according to different usage types. A number of 574 species were recorded in Nanling Mountain, where 206 edible fungi, 94 medicinal fungi, 180 wood-rot fungi, and 134 ectomycorrhizal fungi were classified. A number of 249 species were noted in Jiulian Mountain, where 53 edible fungi, 52 medicinal fungi, 56 ectomycorrhizal fungi, and 104 wood-rot fungi were classified. A number of 192 species were recorded in Lu Mountain, where 70 edible fungi, 67 medicinal fungi, 64 ectomycorrhizal fungi, and 47 wood-rot fungi were classified. Overall, there were 19 dominant families in Nanling Mountain, 13 dominant families in Dinghu Mountain, 5 dominant families in Jiulian Mountain and 5 dominant families in Lu Mountain, respectively. A number of 27 families were also found to be shared among the four national nature reserves, which approximately accounted for 36% of the total number of families. The structure of macrofungal community also detected to be changed with the degree of human activities in diverse habitats. The symbiotic fungi showed an upward trend but the woody fungi resulted in a downward trend. For the analysis of the flora composition, cosmopolitan element was a dominant component with a certain composition of tropical and northern temperate components. In addition, at the genus level, the four national nature reserves showed similar flora types, i.e., the geographic characteristics of transition from the pan-tropical zone to the northern temperate zone. Furthermore, the multiple linear regression analysis found that the abundance of macrofungi had no significant correlation with annual average temperature and relative humidity. In general, the intensity of human disturbance can affect species composition and community structure of macrofungi from a comparative analysis as expected previously and particularly has a negative impact on species diversity based on our present results, though it could increase the species richness and abundance of wood-rot fungi to a certain extent. These findings will add our knowledge about macrofungi diversity and general patterns across the subtropical forest regions in southern China.

forest microbe; non-wood forest products; flora; rural forestry; forest protection

李健容, 裴男才, 陳言柳, 等. 不同人為干擾下廣東和江西地區大型真菌多樣性特征研究[J]. 生態科學, 2022, 41(3): 62–71.

LI Jianrong, PEI Nancai, CHEN Yanliu, et al. Macrofungal diversity characteristics under different levels of human disturbance in Guangdong and Jiangxi provinces, southern China[J]. Ecological Science, 2022, 41(3): 62–71.

10.14108/j.cnki.1008-8873.2022.03.007

S157.2

A

1008-8873(2022)03-062-10

2021-03-31;

2021-05-20

中國林科院熱林所中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金(CAFYBB2021SY003); 國家自然科學基金(31570594, 31670018); 廣東省科學院動物研究所項目(GIZ-YWB-F-2020-094); 贛南科學院柔性引進高層次人才合作項目(2020-2022)

李健容(1983—), 碩士, 工程師, 主要從事森林生態學研究, E-mail: lijianrong@scbg.ac.cn

裴男才(1984—), 博士, 副研究員, 碩士生導師, 主要從事森林生物學、城市林業等方面的研究工作, E-mail: nancai.pei@gmail.com