青藏高原冬虫夏草形成过程中物质传递的稳定氮同位素示踪研究

摘要

冬虫夏草(Cordyceps sinensis)为中国被毛孢(Hitsutella sinensis)侵染鳞翅目蝙蝠蛾科蝠蛾属昆虫幼虫后形成的子座和充满菌丝的虫体之复合体，是青藏高原特殊气候条件和地理环境下产出的名贵中药材，其资源量非常有限。由于冬虫夏草具有多种药用功能，近年来采挖者在经济利益的驱使下，在产区内滥采乱挖使冬虫夏草的生态环境遭受严重破坏。加上全球气候变暖而使雪线上移，导致冬虫夏草适生地逐年缩小，冬虫夏草的产生数量和分布范围呈明显的萎缩趋势。故冬虫夏草资源的可持续利用研究迫在眉睫。
　　 本文对西藏色季拉山海拔4200 m的冬虫夏草适生地行了系统地野外考察，率先获得了适生地植物-蝠蛾幼虫(蛹)-冬虫夏草这个复杂食物链的稳定氮同位素数据，据此追踪冬虫夏草形成过程中氮素的传递过程及其规律，初步分析氮素传递过程中稳定氮同位素分馏效应，并取得了如下主要结论：
　　 (1)色季拉山冬虫夏草适生地23种植物叶片和嫩根的δ15N值分别为-8.4～13.3‰和-2.3～7.6‰；δ15N值的变化范围比相应植物的δ13C值更宽；与米拉山适生地植物的δ15N值比较后发现，随着海拔的升高，植物的δ15N值随之降低。
　　 (2)根据适生地植物和蝠蛾幼虫的稳定氮、碳同位素组成，确认了色季拉山适生地蝠蛾幼虫的喜食植物，为优化蝠蛾幼虫的人工饲料配方提供了科学佐证。
　　 (3)蝠蛾幼虫头部和胸部的δ15N值差异不大，腹部δ15N值比头部和胸部均低。幼虫成蛹后，头部的δ15N值比胸部偏高，而胸部和腹部的δ15N值接近。幼虫成蛹后，头部富集15N;幼虫形成冬虫夏草后，虫体的δ15N值呈现头部＞胸部＞腹部的变化规律；子座基部的δ15N值比子座顶部偏高。
　　 (4)蝠蛾蛹及冬虫夏草虫体和子座的稳定碳、氮同位素组成具有一致的变化趋势，而蝠蛾幼虫的稳定碳、氮同位素组成变化趋势则有较大差异。
　　 (5)基于稳定氮同位素组成分析，初步阐明了青藏高原冬虫夏草形成过程中氮素的传递过程及其规律。

目录

文摘

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第一章前言

1.1冬虫夏草的生态及生物学特性

1.2冬虫夏草的化学成分及其药理功效

1.3冬虫夏草的可持续利用

1.4本文的研究内容

第二章原理和实验方法

2.1稳定氮同位素示踪原理

2.2实验仪器和工作原理

2.3样品的制备

2.4稳定氮同位素比值分析

第三章实验结果

3.1植物的稳定氮同位素组成

3.2蝠蛾幼虫的稳定氮同位素组成

3.3冬虫夏草的稳定氮同位素组成

第四章讨论

4.1冬虫夏草形成过程中稳定氮同位素分馏效应

4.2冬虫夏草寄主蝠蛾幼虫的食性

4.3冬虫夏草菌的起始聚集生长位置

4.4冬虫夏草形成过程中氮素的传递过程

第五章结语

5.1结论

5.2创新点

5.3展望

参考文献

致谢