全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫2015308 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
郭长辉,李秀璋,柳莉,曹建新,李春杰.内生真菌对醉马草根际土壤线虫群落的影响.草业学报,2016,25(4):140148.
GUOChangHui,LIXiuZhang,LIULi,CAOJianXin,LIChunJie.Effectofthe犈狆犻犮犺犾狅ёendophyteonthesoilnematodecommunityintherhi
zosphereof犃犮犺狀犪狋犺犲狉狌犿犻狀犲犫狉犻犪狀狊.ActaPrataculturaeSinica,2016,25(4):140148.
内生真菌对醉马草根际土壤线虫群落的影响
郭长辉,李秀璋,柳莉,曹建新,李春杰
(兰州大学草地农业科技学院,草地农业生态系统国家重点实验室,甘肃 兰州730020)
摘要:为明确内生真菌对醉马草根际土壤线虫群落特征的影响,于2014年6,8和10月,对带内生真菌和不带内生
真菌醉马草根际土壤进行采样,利用淘洗-过筛-蔗糖离心法分离线虫,根据线虫形态学特征进行鉴定,结果表
明,本研究共捕获土壤线虫11889条,分别隶属于线虫动物门2纲6目22科37属,带内生真菌醉马草根际土壤线
虫个体密度高于不带内生真菌醉马草,而类群数、多样性指数(犎′)、均匀度指数(犑)和丰富度指数(犛犚)均低于不带
内生真菌醉马草,但处理间差异不显著,表明尽管内生真菌使醉马草根际土壤线虫个体密度有所增加,使类群数有
所降低,但是内生真菌的存在对醉马草土壤线虫多样性没有影响;与不带内生真菌醉马草相比,带内生真菌醉马草
根际土壤线虫犕犐指数显著升高,而犘犘犐指数和犘犘犐/犕犐值显著降低,表明内生真菌在一定程度上确实改变了土
壤线虫功能类群组成,其中主要影响植物寄生线虫。
关键词:醉马草;内生真菌;土壤线虫;多样性
犈犳犳犲犮狋狅犳狋犺犲犈狆犻犮犺犾狅ё犲狀犱狅狆犺狔狋犲狅狀狋犺犲狊狅犻犾狀犲犿犪狋狅犱犲犮狅犿犿狌狀犻狋狔犻狀狋犺犲狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲狅犳
犃犮犺狀犪狋犺犲狉狌犿犻狀犲犫狉犻犪狀狊
GUOChangHui,LIXiuZhang,LIULi,CAOJianXin,LIChunJie
犆狅犾犾犲犵犲狅犳犘犪狊狋狅狉犪犾犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犲犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔,犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犌狉犪狊狊犾犪狀犱犃犵狉狅犲犮狅狊狔狊狋犲犿狊,犔犪狀狕犺狅狌犝狀犻狏犲狉狊犻
狋狔,犔犪狀狕犺狅狌730020,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theaimofthisstudywastodeterminetheeffectofthe犈狆犻犮犺犾狅ёendophyteonsoilnematodesand
theircommunitycharacteristicsintherhizosphereof犃犮犺狀犪狋犺犲狉狌犿犻狀犲犫狉犻犪狀狊.Soilnematodeswereisolatedand
identifiedfromtherhizosphereof犃.犻狀犲犫狉犻犪狀狊plantsgrownwith(E+)orwithout(E-)the犈狆犻犮犺犾狅ёendo
phyte.Atotalof11889soilnematodeswerecolected,belongingto37genera,22families,sixorders,andtwo
classes.TheindividualdensityofsoilnematodeswashigherinsoilofE+plantsthaninsoilofE-plants.
Thegenericnumber,Shannon-Wienerindex,Pielouindex,andMargalefindexwerelowerinE+soilthanin
E-soil,whereasthediversityindexdidnotdiffersignificantlybetweenthetwotreatments.Theresultssug
gestedthatthe犈狆犻犮犺犾狅ёendophytehadalimitedeffectonthediversityofsoilnematodesof犃.犻狀犲犫狉犻犪狀狊.The
maturityindex(犕犐)ofsoilnematodeswassignificantlyhigherintheE+soilthanintheE-soil,whereasthe
plantparasiteindex(犘犘犐)and犘犘犐/犕犐weresignificantlylowerintheE+soilthanintheE-soil.Thepres
enceofthe犈狆犻犮犺犾狅ёendophytehadasignificanteffecton犕犐,犘犘犐,and犘犘犐/犕犐.Theseresultsshowthatthe
犈狆犻犮犺犾狅ёendophytecanchangethecompositionoffunctionalgroupsofsoilnematodes,especialythatofplant
140-148
2016年4月
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
第25卷 第4期
Vol.25,No.4
收稿日期:20150618;改回日期:20150824
基金项目:国家重点基础研究发展计划(973项目)课题(2014CB138702),长江学者和创新团队发展计划(IRT13019)资助。
作者简介:郭长辉(1988),男,甘肃靖远人,在读硕士。Email:guozhh13@lzu.edu.cn
通信作者Correspondingauthor.Email:chunjie@lzu.edu.cn
parasiticnematodes.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犃犮犺狀犪狋犺犲狉狌犿犻狀犲犫狉犻犪狀狊;犈狆犻犮犺犾狅ёendophyte;soilnematodes;diversity
醉马草(犃犮犺狀犪狋犺犲狉狌犿犻狀犲犫狉犻犪狀狊)为禾本科、芨芨草属的多年生植物,是我国北方草原主要的烈性毒草之一,
广泛分布在我国甘肃、新疆、内蒙古、青海等省区[1]。禾草-内生真菌是寄生在禾草中、渡过全部或大部分生命周
期、而禾草不表现任何症状的一大类真菌[2]。调查研究发现,上述省区醉马草植株的内生真菌带菌率近乎
100%[3]。内生真菌的存在可以促进醉马草的生长[4],并提高其抗旱[5]、耐盐碱[6]、抗虫[7]、抗病[8]、抗线虫能
力[9]。
土壤线虫是植物根际土壤生物区中非常活跃的一类生物体[10],广泛分布在各种生境的土壤中,种类和数量
丰富,群落生物多样性高,是土壤生态系统中重要的生物类群[11]。土壤线虫可以加速土壤有机物分解和养分循
环[12],由于土壤生态系统中物质能量的输入,使土壤理化性质改变,土壤线虫会在结构和功能上做出相应的响
应,并能敏感地反映土壤环境变化过程[11,13]。
内生真菌的存在可增加寄主植物对一些生物和非生物的抵抗能力,有效提高了寄主植物的适应能力,增强对
害虫的抵抗能力,在有限的资源里显示出更强的竞争力[1415]。在植物群体中内生真菌具有非常重要的生态意
义[16]。已报道的在带有内生真菌的高羊茅(犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪)生长的土壤中,其螺旋线虫(犎犲犾犻犮狅狋狔犾犲狀犮犺狌狊
犱犻犺狔狊狋犲狉犪)、根结线虫(犕犲犾狅犻犱狅犵狔狀犲犿犪狉犵犾犪狀犱犻)、斯克里布纳短体线虫(犘狉犪狋狔犾犲狀犮犺狌狊狊犮犻犫狀犲狉犻)和犜狔犾犲狀犮犺狅
狉犺狔狀犮犺狌狊犪犮狌狋狌狊等群体数量显著低于不带内生真菌禾草生长的土壤[9,17];内生真菌的存在对多年生黑麦草(犔狅
犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲)生长的土壤中粒线虫(犃狀犵狌犻狀犪犳狌狀犲狊狋犪)、穿刺短体线虫(犘狉犪狋狔犾犲狀犮犺狌狊狆犲狀犲狋狉犪狀狊)、异皮线虫(犎犲狋
犲狉狅犱犲狉犪犪狏犲狀犪犲)、螺旋线虫(犎犲犾犻犮狅狋狔犾犲狀犮犺狌狊犿犪狀犻)、根结线虫(犕犲犾狅犻犱狅犵狔狀犲狀犪犪狊犻)和矮化线虫(犜狔犾犲狀犮犺狅狉犺狔狀
犮犺狌狊犿犪狓犻犿狌狊)等群体数量具有一定的影响[1819]。目前已知的研究主要集中在内生真菌对植物寄生线虫的影
响,而内生真菌对禾草根际土壤线虫生物多样性的研究很少。因此,本研究以带内生真菌和不带内生真菌醉马草
作为研究对象,研究醉马草根际土壤线虫群落结构特征,主要探讨内生真菌对醉马草根际土壤线虫群落组成、结
构和功能类群的影响,揭示内生真菌和土壤线虫组成的关系,旨在为禾草-内生真菌的利用和植物寄生线虫的防
治提供可靠的理论依据。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究样地设置在兰州大学草地农业科技学院野外试验地(104°08′E、35°56′N,海拔1731m)。属于温带半
干旱气候,年平均降水量400mm、最高为8月81.6mm、最低为12月1.4mm;年平均气温6.7℃、7月最高平均
气温为18.9℃、12月最低平均气温为-7.8℃。样地区域土壤为灰钙土,植被为连续种植3年的醉马草。于
2011年5月建立带内生真菌(endophyteinfected,E+)和不带内生真菌(endophytefree,E-)醉马草样地。定期
检测醉马草植株的带菌率,确定带菌(E+)和不带菌(E-)种群。样地长为5m,宽为4m,间距0.5m,随机区组
分布,4次重复,植株间距为0.4m。定期浇水,清除杂草。
1.2 土样采集及处理
1.2.1 土壤取样方法 于2014年6,8,10月共3次对研究样地进行土壤线虫取样。各样地取样深度20cm,
采用“Z”字形随机选4点,去除表面干土,在植株根围沿土壤剖面划分为0~5cm、5~10cm、10~15cm和15~
20cm四层分别用土钻取土样约100g,将每个样地同一层土壤样品装于塑料封口袋内混匀密封,将样品带回实
验室,4℃储存。3次共采集土壤样品96份,采集的土壤样品其中一部分用于土壤含水量分析,其他部分用于土
壤线虫群落分析。
1.2.2 土壤线虫的分离和鉴定 每份土样称取100g,采用淘洗-过筛-蔗糖梯度密度离心法分离线虫[20]。
用60℃温水杀死线虫,用三乙醇胺-福尔马林固定液(TAF固定液)进行固定。在解剖镜下观察计数线虫的群
体数量,依据土壤含水量将土壤线虫折算成每100g干土含有线虫的条数。在光学显微镜下根据线虫形态特征
141第25卷第4期 草业学报2016年
进行线虫属的鉴定[2123]。根据线虫头部形态学特征和取食类型将土壤线虫分为4个功能(营养)类群:植物寄生
类线虫(plantparasites)、食细菌类线虫(bacterivores)、食真菌类线虫(fungivores)、捕食类/杂食类线虫(preda
tors/omnivores)[24]。
1.3 线虫群落分析
各类群优势度的划分按照每个属的个体数占总捕获量百分比划分为3个等级,10%以上者为优势类群,
1%~10%为常见类群,1%以下为稀有类群[2425]。
采用国内外研究者普遍运用的Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和 Margalef丰富度指数对
土壤线虫群落进行多样性分析[2627];采用犕犐(maturityindex)指数、犘犘犐(plantparasiteindex)指数、∑犕犐指数
和犘犘犐/犕犐值表示各生境土壤线虫群落功能结构特征[11,2829]。计算公式如下:
Shannon-Wiener多样性指数:犎′=-∑犘犻×ln犘犻,犘犻=犛犻/犖
式中,犘犻为第犻个类群的个体数量(犛犻)所占总个体数(犖)的比例。
Pielou均匀度指数:犑=犎′/犎′max,犎′max=ln犛
Margalef丰富度指数:犛犚=(犛-1)/ln犖
式中,犛为土壤线虫群落中所鉴定属的总数,犖 为线虫群落中线虫的总个体数。
犕犐指数(犘犘犐指数、∑犕犐指数):犕犐(犘犘犐、∑犕犐)=∑犮犘犻×犘犻
式中,犮犘犻为非植物寄生性(植物寄生性)土壤线虫第犻类群Colonize狉Persister(犮狆)值,根据Bongers[28]给出的
ColonizersPersisters(犮狆)值表,犮狆 的范围为1~5,其中Colonizers(生活周期短、繁殖率高、抗干扰能力强)、
Persisters(生活周期长、繁殖率低、对干扰敏感)的犮狆值分别是1和5。根据土壤线虫群落中线虫生活史对策的
不同,将自然界中每一种线虫都赋予一定的犮狆值,如植物寄生类线虫短体属(犘狉犪狋狔犾犲狀犮犺狌狊)线虫的犮狆 值为3,
非植物寄生类线虫矛线属(犇狅狉狔犾犪犻犿狌狊)线虫的犮狆 值为4。犮狆 值越小,表明该属线虫的生殖对策倾向于狉选
择;犮狆值越大,表明该属线虫的生殖对策倾向于犽选择。
1.4 统计分析
运用Excel2007和SPSS19.0软件进行统计与分析。
2 结果与分析
2.1 土壤线虫群落组成
本研究共捕获土壤线虫11889条,分别隶属于线虫动物门2纲6目22科37属(表1)。其中带内生真菌醉马
草样地捕获土壤线虫18科30属6700条,个体密度558.33条/400g干土。盘咽属(犇犻狊犮狅犾犪犻犿狌狊)和丽突属(犃犮
狉狅犫犲犾犲狊)为优势类群,个体数占总捕获个体数量的23.91%;常见类群包括真滑刃属(犃狆犺犲犾犲狀犮犺狌狊)等23属,个体
数占总捕获个体数量的72.97%;稀有类群包括小剑属(犡犻狆犺犻狀犲犿犲犾犾犪)等6属,个体数占总捕获个体数量的
3.12%。不带内生真菌醉马草样地捕获土壤线虫19科33属5189条,个体密度432.42条/400g干土。盆咽属
(犘犪狀犪犵狉狅犾犪犻犿狌狊)和短体属(犘狉犪狋狔犾犲狀犮犺狌狊)为优势类群,个体数占总捕获个体数量的22.66%;常见类群包括真
滑刃属(犃狆犺犲犾犲狀犮犺狌狊)等22属,个体数占总捕获个体数量的71.92%;稀有类群包括小杆属(犚犺犪犫犱犻狋犻狊)等9属,
个体数占总捕获个体数量的5.42%。
2.2 土壤线虫的垂直分布
带内生真菌和不带内生真菌醉马草根际土壤线虫的个体密度和类群数在各土层的垂直分布上均存在一定的
差异(图1)。两类样地土壤线虫个体密度和类群数总体上随土层深度的增加而减少,其中与不带内生真菌醉马
草样地相比,带内生真菌醉马草样地个体密度的递减幅度较大,而类群数的递减幅度较小。不同月份间,8和10
月的个体密度和类群数的变化幅度大于6月,并且土壤线虫在8和10月主要集中在0~15cm,而在6月主要集
中在10~20cm。
2.3 土壤线虫营养类群结构
对醉马草根际土壤线虫营养类群优势度进行分析,带内生真菌醉马草根际非植物寄生线虫优势度为
241 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
78.34%,其中食细菌类线虫占主要优势,个体数占总捕获个体数量的31.64%,捕食类/杂食类线虫和食真菌类
线虫个体数分别占总捕获个体数量的30.95%和15.75%,植物寄生类线虫个体数占总捕获个体数量的21.66%。
不带内生真菌醉马草根际非植物寄生线虫优势度为67.97%,其中食细菌类线虫占主要优势,个体数占总捕获个
体数量的36.15%,捕食类/杂食类线虫和食真菌类线虫个体数分别占总捕获个体数量的21.12%和10.70%,植
物寄生类线虫个体数占总捕获个体数量的32.03%(表1)。
表1 犈+和犈-醉马草根际土壤线虫多度与群落组成
犜犪犫犾犲1 犃犫狌狀犱犪狀犮犲狅犳狀犲犿犪狋狅犱犲犳犪犿犻犾犻犲狊狆犲狉400犵犱狉狔狊狅犻犾犻狀犲狀犱狅狆犺狔狋犲犻狀犳犲犮狋犲犱(犈+)犪狀犱
犲狀犱狅狆犺狔狋犲犳狉犲犲(犈-)犃.犻狀犲犫狉犻犪狀狊狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲(犕犲犪狀±犛犈)
土壤线虫
Soilnematode
营养类型
Trophic
group
犮狆值
犮狆
value
个体数Individuals
(No./400gdrysoil)
E+ E-
土壤线虫
Soilnematode
营养类型
Trophic
group
犮狆值
犮狆
value
个体数Individuals
(No./400gdrysoil)
E+ E-
丽突属犃犮狉狅犫犲犾犲狊 Ba 2 60.83±3.21 27.17±8.91 头垫刃属犜犲狋狔犾犲狀犮犺狌狊 PP 3 7.92±2.41 7.17±0.90
头叶属犆犲狆犺犪犾狅犫狌狊 Ba 2 41.08±6.54 20.58±1.48 小剑属犡犻狆犺犻狀犲犿犲犾犾犪 PP 5 4.75±1.65 3.75±0.80
盆咽属犘犪狀犪犵狉狅犾犪犻犿狌 Ba 1 34.33±6.00 54.08±7.53 散香属犅狅犾犲狅犱狅狉狌狊 PP 2 3.75±1.50 14.50±1.89
中杆属 犕犲狊狅狉犺犪犫犱犻狋犻狊 Ba 1 12.92±2.24 12.83±2.64 轮属犆狉犻犮狅狀狉犿狅犻犱犲狊 PP 3 0 2.75±0.89
无咽属犃犾犪犻犿狌狊 Ba 4 11.42±1.85 0 剑属犡犻狆犺犻狀犲犿犪 PP 5 0 2.33±0.67
板唇属犆犺犻犾狅狆犾犪犮狌狊 Ba 2 9.42±2.97 19.33±3.06 盘旋属犚狅狋狔犾犲狀犮犺狌狊 PP 3 0 1.33±0.41
鹿角唇属犆犲狉狏犻犱犲犾犾狌狊 Ba 2 3.92±1.19 5.17±1.91 毛刺属犜狉犻犮犺狅犱狉狌狊 PP 4 0 0.92±0.36
小杆属犚犺犪犫犱犻狋犻狊 Ba 1 2.75±0.72 4.08±0.72 盘咽属犇犻狊犮狅犾犪犻犿狌狊 PO 5 72.67±15.49 23.33±3.43
三唇属犜狉犻犾犪犫犻犪狋狌狊 Ba 1 0 13.08±1.18 矛线属犇狅狉狔犾犪犻犿狌狊 PO 4 29.08±7.54 13.08±4.72
真滑刃属犃狆犺犲犾犲狀犮犺狌狊 Fu 2 44.25±9.48 30.25±4.10 扁腔属犛犲犮狋狅狀犲犿犪 PO 5 16.83±3.06 0
滑刃属犃狆犺犲犾犲狀犮犺狅犻犱犲狊 Fu 2 31.25±12.90 11.08±3.87 拱唇属犔犪犫狉狅狀犲犿犪 PO 4 15.25±2.31 7.75±1.11
短矛属犇狅狉狔犾犾犻狌犿 Fu 4 12.42±2.27 4.92±0.76 孔咽属犃狆狅狉犮犲犾犪犻犿狌狊 PO 5 13.00±4.66 2.42±0.64
柄端球属犘犪狌狉狅犱狅狀狋狌狊 PP 3 28.17±2.69 4.00±0.62 中矛线属犕犲狊狅犱狅狉狔犾犪犻犿狌狊 PO 5 12.00±1.97 14.50±1.34
短体属犘狉犪狋狔犾犲狀犮犺狌狊 PP 3 17.33±3.53 43.92±6.68 真矛线属犈狌犱狅狉狔犾犪犻犿狌狊 PO 5 11.75±1.59 10.67±2.04
伪垫刃属犖狅狋犺狅狋狔犾犲狀犮犺狌狊 PP 2 16.00±5.34 19.58±4.40 金线属犆犺狉狔狊狅狀犲犿犪 PO 4 1.83±0.55 7.42±1.26
矮化属犜狔犾犲狀犮犺狅狉犺狔狀犮犺狌狊 PP 3 12.83±1.04 12.92±4.25 基齿属犐狅狋狅狀犮犺狌狊 PO 4 0.42±0.17 0
螺旋属 犎犲犾犻犮狅狋狔犾犲狀犮犺狌狊 PP 3 11.33±3.39 12.50±3.76 色矛属犆犺狉狅犿犪犱狅狉犻狋犪 PO 3 0 1.83±0.90
鞘属 犎犲犿犻犮狔犮犾犻狅狆犺狅狉犪 PP 3 10.08±1.44 0 锐咽属犆犪狉犮犺犪狉狅犾犪犻犿狌狊 PO 4 0 10.33±1.50
丝尾垫刃属犉犻犾犲狀犮犺狌狊 PP 2 8.75±1.23 12.83±3.67 合计 Total 558.33±62.12 432.42±52.25
Ba:食细菌类线虫Bacterivores;Fu:食真菌类线虫Fungivores;PP:植物寄生类线虫PlantParasites;PO:捕食类/杂食类线虫Predators/Omnivores.
下同。Thesamebelow.
图1 犈+和犈-醉马草根际土壤线虫个体密度和类群数(属)在土壤中的垂直分布和季节(月份)变化
犉犻犵.1 犞犲狉狋犻犮犪犾犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犪狀犱狊犲犪狊狅狀犪犾犮犺犪狀犵犲狅犳犻狀犱犻狏犻犱狌犪犾犱犲狀狊犻狋狔犪狀犱犵狉狅狌狆狊
(犵犲狀犲狉犪)狅犳狊狅犻犾狀犲犿犪狋狅犱犲狊犻狀犈+犪狀犱犈-犃.犻狀犲犫狉犻犪狀狊狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲
341第25卷第4期 草业学报2016年
内生真菌和不带内生真菌醉马草根际土壤中,食
图2 犈+和犈-醉马草根际土壤线虫营养类群多度
犉犻犵.2 犕犲犪狀±犛犈狋狉狅狆犺犻犮犪犫狌狀犱犪狀犮犲狅犳狊狅犻犾狀犲犿犪狋狅犱犲狊
犻狀犈+犪狀犱犈-犃.犻狀犲犫狉犻犪狀狊狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲
不同小写字母表示差异显著(犘<0.05,Duncan),下同。Different
smallettersindicatethesignificantdifferencesat犘<0.05(Duncan),
thesamebelow.
细菌类线虫、食真菌类线虫、植物寄生类线虫和捕食
类/杂食类线虫的营养结构比例存在一定的差异(图
2)。其中带内生真菌醉马草根际食细菌类线虫、食真
菌类线虫和捕食类/杂食类线虫的个体密度均高于不
带内生真菌醉马草,而植物寄生线虫个体密度,则是带
内生真菌醉马草低于不带内生真菌醉马草。方差分析
显示,在带内生真菌和不带内生真菌醉马草根际食细
菌类线虫、食真菌类线虫和植物寄生线虫个体密度差
异不大(犘>0.05),只有捕食类/杂食类线虫个体密度
差异明显(犘<0.05)。不同月份间,与不带内生真菌醉
马草相比,带内生真菌醉马草根际食细菌类线虫个体
密度在6月显著升高(犘<0.05),而8月显著降低
(犘<0.05);食真菌类线虫个体密度在6月降低,而在8和10月均显著升高(犘<0.05);植物寄生线虫个体密度
在6月显著降低(犘<0.05),而在8和10月差异不显著(犘>0.05);捕食类/杂食类线虫个体密度在3个月份均
升高,且在8和10月差异显著(犘<0.05)(图3)。
图3 犈+和犈-醉马草根际土壤线虫营养类群多度在不同月份间的变化
犉犻犵.3 犜狉狅狆犺犻犮犪犫狌狀犱犪狀犮犲狅犳狊狅犻犾狀犲犿犪狋狅犱犲狊犻狀犈+犪狀犱犈-犃.犻狀犲犫狉犻犪狀狊狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲犻狀狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋犿狅狀狋犺狊
2.4 土壤线虫群落多样性
带内生真菌醉马草根际土壤线虫个体密度大于不带内生真菌醉马草,但差异不显著(犘>0.05),而带内生真
菌醉马草根际土壤线虫类群数、多样性指数(犎′)、均匀度指数(犑)和丰富度指数(犛犚)均低于不带内生真菌醉马
草,但差异不显著(犘>0.05)(表2)。
不同月份间土壤线虫群落多样性比较,多样性指数(犎′)为10月最大,8月最小,月份间差异不显著(犘>
0.05);均匀度指数(犑)为10月最大,8和6月一致,月份间差异不显著(犘>0.05);丰富度指数(犛犚)为10月最
大,8月最小,月份间差异显著(犘<0.01)。同类样地不同月份和相同月份不同样地间比较,多样性指数(犎′)和
441 ACTAPRATACULTURAESINICA(2016) Vol.25,No.4
均匀度指数(犑)差异不显著(犘>0.05),而丰富度指数(犛犚)差异显著(犘<0.01)(表2)。
2.5 土壤线虫功能类群特征
运用犕犐指数、∑犕犐指数、犘犘犐指数和犘犘犐/犕犐值研究带内生真菌和不带内生真菌醉马草根际土壤线虫功
能结构特征。与不带内生真菌醉马草相比,带内生真菌醉马草根际土壤线虫犕犐指数和∑犕犐指数升高,且犕犐
指数差异显著(犘<0.01),∑犕犐指数差异不显著(犘>0.05);而犘犘犐指数和犘犘犐/犕犐值降低,并且差异显著
(犘<0.01)。
不同月份间土壤线虫功能类群特征比较,犕犐指数和∑犕犐指数6月低于8和10月,并且差异显著(犘<
0.05);犘犘犐指数10月高于6和8月,并且差异显著(犘<0.05);犘犘犐/犕犐值8月低于6和10月,并且差异显著
(犘<0.05)。同类样地不同月份和相同月份不同样地间比较,犕犐指数、∑犕犐指数、犘犘犐指数和犘犘犐/犕犐值差异
显著(犘<0.01)(表3)。
表2 不同处理条件下醉马草根际土壤线虫群落结构
犜犪犫犾犲2 犛狋狉狌犮狋狌狉犲狅犳狊狅犻犾狀犲犿犪狋狅犱犲犮狅犿犿狌狀犻狋狔狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊犃.犻狀犲犫狉犻犪狀狊狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲
处理
Treatment
月份
Month
个体密度Density
(No./400gdrysoil)
类群数
Genera
多样性指数
Shannon-Wiene(犎′)
均匀度指数
Pielou(犑)
丰富度指数
Margalef(犛犚)
E+ 558.33±62.12ns 19.75±0.96ns 2.57±0.09ns 0.87±0.03ns 3.00±0.13ns
E- 432.42±52.25ns 20.33±0.96ns 2.73±0.07ns 0.91±0.02ns 3.22±0.11ns
E+ 6月June 335.25±46.99c 18.50±0.29b 2.53±0.14ns 0.87±0.04ns 3.03±0.05bc
8月August 552.75±60.62b 16.75±0.25c 2.41±0.17ns 0.86±0.06ns 2.51±0.07d
10月October 787.00±50.39a 24.00±0.71a 2.78±0.15ns 0.87±0.05ns 3.45±0.12a
E- 6月June 260.50±17.93c 18.50±0.29b 2.63±0.05ns 0.90±0.01ns 3.15±0.07b
8月August 391.75±57.04c 17.75±0.25bc 2.61±0.12ns 0.91±0.04ns 2.82±0.06c
10月October 645.00±31.52b 24.75±0.25a 2.96±0.07ns 0.92±0.02ns 3.67±0.06a
注:同列不同小写字母表示差异显著(犘<0.05,Duncan),ns表示区组内均无显著性差异。下同。
Note:Differentsmalletterswithinthesamecolumnindicatethesignificantdifferencesat犘<0.05(Duncan),nsindicatesnosignificantdifference
occurredinthewholegroup.Thesamebelow.
表3 不同处理条件下醉马草根际土壤线虫功能类群特征
犜犪犫犾犲3 犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犳狌狀犮狋犻狅狀犪犾犵狉狅狌狆狊狅犳狊狅犻犾狀犲犿犪狋狅犱犲犮狅犿犿狌狀犻狋狔狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊犃.犻狀犲犫狉犻犪狀狊狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲
处理Treatment 月份 Month 犕犐 ∑犕犐 犘犘犐 犘犘犐/犕犐
E+ 2.35±0.15a 2.90±0.18ns 0.55±0.06b 0.24±0.03b
E- 1.64±0.08b 2.50±0.10ns 0.86±0.05a 0.54±0.03a
E+ 6月June 1.91±0.11bc 2.26±0.17c 0.35±0.05e 0.18±0.02e
8月August 2.91±0.23a 3.40±0.26a 0.50±0.03d 0.17±0.01e
10月October 2.24±0.10b 3.04±0.14ab 0.80±0.04b 0.36±0.01d
E- 6月June 1.43±0.03d 2.38±0.02c 0.95±0.01a 0.67±0.02a
8月August 1.55±0.11cd 2.21±0.12c 0.66±0.03c 0.43±0.03c
10月October 1.94±0.08bc 2.92±0.10b 0.98±0.03a 0.51±0.02b
3 结论与讨论
生物多样性是群落组成结构的重要指标,它能反映群落内物种的多少和生态系统食物网的复杂程度及稳定
性,并能反映各生境之间的相似性和差异性[30]。土壤线虫在土壤中极为丰富,是土壤生态系统中重要的次级消
费者,已被作为土壤生物多样性和功能的指示生物[3132]。本研究土壤线虫多样性结果显示,带内生真菌和不带内
541第25卷第4期 草业学报2016年
生真菌醉马草根际土壤线虫个体密度、类群数、多样性指数(犎′)、均匀度指数(犑)和丰富度指数(犛犚)均无显著差
异。不同月份间,多样性指数和丰富度指数存在显著差异,而均匀度指数无显著差异。同类样地不同月份和相同
月份不同样地间只有丰富度指数存在显著差异。表明,尽管内生真菌对醉马草根际土壤线虫个体密度有所增加,
对类群数、多样性指数、均匀度指数和丰富度指数有所降低,但是内生真菌的存在对醉马草土壤线虫多样性以及
群落食物网的复杂程度和稳定性的影响是有限的,而受季节因素的影响较大。
犕犐指数、∑犕犐指数和犘犘犐指数反映土壤线虫群落功能结构特征,可以用来评价外界干扰对土壤线虫群落
结构的影响[33]。其中犕犐指数和犘犘犐指数分别用于指示非植物寄生线虫和植物寄生线虫狉和犽选择类群的比
例,显示线虫生活周期、繁殖力和抗干扰能力的强弱[34]。本研究带内生真菌和不带内生真菌醉马草根际土壤线
虫犕犐指数和犘犘犐指数差异显著,表明内生真菌的干扰对醉马草根际各类线虫狉和犽选择类群的比例有显著的
影响。
在犕犐指数、∑犕犐指数和犘犘犐指数应用的基础上Bongers等[35]又提出了犘犘犐/犕犐值,认为扰动会使土壤
线虫群落犘犘犐/犕犐值升高,而未受扰动的自然环境线虫犘犘犐/犕犐值将低于扰动环境,犘犘犐/犕犐值可能更适合于
反映来自外界环境的干扰特征。由于研究地区醉马草内生真菌的带菌率近乎100%[3],因此在该研究区域带内
生真菌醉马草处于自然状态,而不带内生真菌醉马草处于扰动状态。本研究带内生真菌醉马草根际土壤线虫
犘犘犐/犕犐值显著低于不带内生真菌醉马草,与Bongers等[35]的上述推断相似,与吴东辉等[3637]对刈割活动和放
牧干扰对土壤线虫多样性研究结果相似。这表明内生真菌对醉马草土壤生态环境产生了较为明显的影响,改变
了醉马草根际土壤线虫功能类群的组成。处理间、月份间以及同类处理不同月份和相同月份不同处理间比较结
果综合分析,犕犐指数、犘犘犐指数和犘犘犐/犕犐值的差异来源于内生真菌的存在以及季节因素的影响,而∑犕犐指
数的差异则主要受季节因素的影响。
本研究从醉马草根际土壤中分离获得植物寄生线虫10科14属,其中带内生真菌醉马草8科10属,不带内
生真菌醉马草10科13属。与不带内生真菌醉马草相比,带内生真菌醉马草根际短体属、伪垫刃属、丝尾垫刃属
和散香属等线虫数量减少,这与Kimmons等[38]、Cook等[18]、Yeates和Bongers[11]的研究结果一致,可能的原因
是醉马草根系代谢产物的存在,或是内生真菌代谢产物的存在,或是两类代谢物共同存在对土壤线虫造成了一定
的影响。例如可能存在对某些线虫活性具有一定抑制作用的生物碱,或者存在可以抑制线虫繁殖、卵孵化的多酚
类物质,使线虫对潜在寄主植物的识别受到阻碍以及对易感植物产生排斥[29]。由于这种现象的存在,内生真菌
共生体可能具有开发成生物农药的潜力。在带内生真菌醉马草柄端球属等其他部分线虫的数量较多,但是未发
现轮属、剑属、盘旋属和毛刺属,而在不带内生真菌醉马草根际未发现鞘属。这可能与植物寄生线虫的取食方式
以及寄主植物根系有一定关系,造成这种关系的具体原因以及内生真菌与土壤线虫之间相互影响的具体机制还
需要进一步研究。
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