咸海湖泊退缩对岸边土壤真菌和植物内生真菌的影响研究

摘要

[目的]研究咸海岸边不同暴露时期土壤带的土壤真菌和植物内生真菌群落构成及其对湖泊干涸的响应.[方法]从咸海湖岸远端(土壤带的暴露时间最长)到湖岸近端(土壤带的暴露时间最短)的不同土壤带采集土壤样品,对其进行地球化学和矿物学分析.同时也采集各土壤带的土壤样品和优势植物,通过ITS基因高通量测序方法分析土壤真菌和植物内生真菌群落构成,进而探讨其如何响应湖泊干涸(如盐度升高、矿物组分变化、植物种类丰富度变化等)过程.[结果]持续暴露的咸海湖床从湖泊远岸到湖泊近岸形成了一个连续的盐度梯度:E48(暴露于1970年之前,总可溶解盐0.5±0.5 g/L);E38(暴露于1980年之前,总可溶解盐0.4±0.2 g/L);E28(暴露于1990年之前,总可溶解盐23.3±2.1 g/L);E18(暴露于2000年之前,总可溶解盐23.7±7.5 g/L);E9(暴露于2009年之前,总可溶解盐71.3±6.1 g/L);E1(暴露于2017年之前,总可溶解盐62.9±10.7 g/L)和E0 (2018年湖岸线附近沉积物样品,总可溶解盐69.9±8.3 g/L).咸海岸边不同土壤带分布着不同的植物:梭梭(Haloxylon ammodendron)在E48和E38区域中占优势地位;滨藜(Chenopodium album)在E28、E18和E9区域占优势;而在E1和E0区域无可见植物物种分布.另外,咸海岸边不同土壤带的主要矿物成分也存在差异:粘土矿物和蒸发岩的含量从咸海湖岸远端到湖岸近端逐渐增加,而碳酸盐矿物含量逐渐减少.咸海岸边不同土壤带土壤样品优势真菌类群(＞5％)为散囊菌纲(Eurotiomycetes)、粪壳菌纲(Sordariomycetes)、锤舌菌纲(Leotiomycetes)、座囊菌纲(Dothideomycetes)、黑粉菌亚门(Ustilaginomycotina)和伞菌纲(Agaricomycetes),且按植物种类丰富度进行聚类.而植物样品优势真菌类群为未知真菌门类(＞97.8％),且按植物种类进行聚类.线性回归结果显示,咸海岸边不同土壤带土壤样品真菌群落差异性与暴露时间距离具有显著相关(R2=0.32,P＜0.05),而与总可溶解盐差异则无明显相关性.而植物内生真菌群落差异性与暴露时间距离/总可溶解盐差异之间均无显著相关.Mantel检验结果显示,咸海岸边不同土壤带土壤真菌群落与植物种类丰富度和矿物成分组成(如白云石、方解石、微斜长石和石膏)呈显著相关(P＜0.05),其中植物种类丰富度和方解石含量的相关性系数最大;植物内生真菌群落与方解石含量之间呈显著相关(P＜0.05).[结论]咸海岸边不同暴露时期土壤带的土壤真菌和植物内生真菌种群结构具有时空差异,与植物种类丰富度和特定矿物组成相关,而与总可溶解盐无显著相关.