全 文 ：书东祁连山高寒草地土壤可培养真菌多样性分析
张俊忠，陈秀蓉，杨成德，薛莉
（甘肃农业大学草业学院 草业生态系统教育部重点实验室 中－美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州７３００７０）
摘要：为了解东祁连山高寒草地土壤可培养真菌的多样性，选择有代表性的４类草地类型（珠芽蓼草地、禾草草地、
沼泽草地、嵩草草地），运用稀释平板法和基于ＩＴＳｒＤＮＡ基因序列的系统发育分析对其土壤中可培养真菌多样性
进行研究，同时应用生态学评价方法进行分析。用ＰＤＡ培养基、ＰＳＡ培养基、玉米粉琼脂培养基和马丁氏－孟加
拉红培养基从土壤样品中分离得到７６株真菌，通过形态观察选取３０株有代表性的菌株进行基于ＩＴＳｒＲＮＡ基因
序列的系统发育多样性分析。结果表明，鉴定所得菌株可分为２２个属的２６个种，绝大多数属于半知菌亚门和接
合菌亚门真菌；物种的丰富度（犛）、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ多样性指数（犎）、Ｓｉｍｐｓｏｎ优势度（犇）和Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数
（犑）变化范围分别为１５～１８，２．４７～２．８１，０．８９～０．９３，０．９１～０．９７；青霉属（犘犲狀犻犮犻犾犾犻狌犿）真菌为珠芽蓼草地、沼泽
草地和嵩草草地的优势菌，镰孢菌属（犉狌狊犪狉犻狌犿）真菌为禾草草地的优势菌，柔菌属真菌（犇狅狉犪狋狅犿狔犮犲狊）为沼泽草地
的优势菌，被孢霉属（犕狅狉狋犻犲狉犲犾犾犪）、柔菌属、小球腔菌属（犔犲狆狋狅狊狆犺犪犲狉犻犪）、毛霉属（犕狌犮狅狉）、木霉属（犜狉犻犮犺狅犱犲狉犿犪）、
地丝菌属（犌犲狅犿狔犮犲狊）和镰孢属为４类草地的常见属。另外，４类草地都有大于１０％的分离菌种暂时无法确定其分
类地位，极可能是新种；东祁连山高寒草地土壤真菌多样性丰富，其多样性和草地类型的特异性有着密切的关系，
东祁连山高寒草地有着丰富的土壤真菌资源，存在潜在的开发价值。
关键词：东祁连山；高寒草地；土壤真菌；多样性指标；ＩＴＳｒＤＮＡ鉴定
中图分类号：Ｓ８１２．２；Ｑ９４９．３２　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２０１０）０２０１２４０９
　 在草原生态系统中，微生物在土壤中的分布与活动，既反映了土壤各因素对微生物的影响和作用，同时由于
微生物的生物化学活性，也能动地影响着土壤肥力、草地植物生长发育与土壤改良状况，揭示土壤发育的现状和
趋向［１，２］。土壤真菌是土壤微生物中主要的成员，在纤维素、半纤维素、木质素、果胶、还原氮、溶解磷等的分解中
起重要作用，直接影响到土壤有机质的数量和组成［３，４］。祁连山地处欧亚大陆中心，位于青藏、蒙新、黄土三大高
原的交汇地带，由于地理位置特殊，气候条件独特，冰川、河流、森林和草地等自然资源丰富，形成了复杂的生态系
统。近些年来该地区亚高山草地植被受持续干旱的影响，地上植被和土壤在不同程度上发生了变化，而探讨植被
－土壤－微生物体系在全球变化以及人为干扰下的生物地球化学变化特征对人类深入研究自然系统变化具有重
要意义［５］。随着人们对东祁连山高寒草地生态恢复问题的重视，正日益强调对植物多样性的研究和保护工作。
然而，仅仅研究地上部分的植物显然难以解释生态系统的整体作用机制。土壤中的微生物以其丰富的生物多样
性使它们成为生态系统中最活跃且具有决定性影响的组分之一，它们通过分解土壤有机质、同化无机营养，驱动
土壤养分的循环，并影响地面植物的生长发育和多样性［６８］。当今环境情况及地质史对物种空间分布的相对影响
进行定量分析成为微生物生态学上的一个重大的挑战［９，１０］。真菌作为土壤微生物的重要组成部分，在整个草地
生态系统的结构和功能上占有十分重要的地位［１１］，因此，研究其数量是在更深层次上揭示草地生态系统能量流
动和物质循环过程的重要环节。本试验在东祁连山高寒草地选择４类样地，研究土壤真菌群落的种类、数量组成
和生态分布等，并对该区的真菌群落进行多样性比较与分析，旨在揭示该区域草地土壤环境中真菌群落的基本特
征、分布状况及物种多样性等，以期为东祁连山高寒草地的有效保护和综合开发提供依据。
１　材料与方法
１．１　区域概况
研究样地处于祁连山东端，甘肃省天祝县金强河地区。地理坐标为北纬３７°１１′～３７°１８′、东经１０２°２３′～
１２４－１３２
２０１０年４月
　　　草　业　学　报　　　
　　　ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ　　　
第１９卷　第２期
Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
 收稿日期：２００９１１２５；改回日期：２０１００１０５
基金项目：国家自然基金项目（３０４７１２３２），甘肃省中青年基金（３ＹＳ４１Ａ２５００９）和甘肃省“５５５”人才工程资助。
作者简介：张俊忠（１９７８），男，甘肃靖远人，博士。Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｊｕｎｚ＠ｓｔ．ｇｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｘｉｕｒｏｎｇ＠ｇｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
１０２°７８′，海拔２７００～３３００ｍ。气候寒冷潮湿，空气稀薄，太阳辐射强。年均温０．１℃，１月１８．３℃，７月１２．７℃，
＞０℃年积温１３８０℃；水热同期，年日照时间２６００ｈ；无绝对无霜期，无四季之分，仅分冷热２季，冷季长达７个
月，植物生长季为１２０～１４０ｄ，年降水量４１６ｍｍ，多为地形雨，集中于７－９月；１０月底至第２年４月为降雪期；
年蒸发量１５９２ｍｍ；区内土层较薄，厚４０～８０ｃｍ；含水量１６．０９％～３６．２５％；ｐＨ值７．６４７～８．３６３；容重０．６８２
～１．１２０ｇ／ｃｍ３；有机质含量高，为１０％～１６％。
１．２　样点的选择与样品的采集
试验地设在甘肃农业大学草原生态试验站前金杆沟山麓两侧，选取有代表性的４类草地，即珠芽蓼草地
（犘狅犾狔犵狅狀狌犿ｇｒａｓｓｌａｎｄ）、禾草草地（ｇｒａｓｓｇｒａｓｓｌａｎｄ）、沼泽草地（ｓｗａｍｐｇｒａｓｓｌａｎｄ）和嵩草草地（犓狅犫狉犲狊犻犪ｇｒａｓｓ
ｌａｎｄ）。于２００８年７月中旬采用土壤剖面法和混合多点取样法采取０～２０ｃｍ表层土，均匀混合后装入无菌封口
聚乙烯袋，带回室内即分离土壤真菌［１２］，样地概况见表１。
１．３　土壤真菌的分离培养及形态鉴定
于２００８年７月１８日，选用马铃薯葡萄糖培养基（ＰＤＡ培养基）、马铃薯蔗糖培养基（ＰＳＡ培养基）、玉米粉琼
脂培养基和马丁氏－孟加拉红培养基［１３，１４］，采用稀释平板涂布法［１５］以稀释度为１０－２的土壤稀释液接种分离土
壤中的真菌，每一处理设３个重复，接种后置２５℃温箱内培养５ｄ后，对分离菌株进行统计、编号、纯化保存。将
纯化菌株接种ＰＤＡ平板上，每隔２４ｈ观察菌落形态、颜色、培养基颜色；用载片培养法［１６］观察产孢结构及分生
孢子形态，主要参照《中国真菌志》等文献［１７２２］。
表１　样地概况
犜犪犫犾犲１　犅犪狊犻犮狊狋犪狋狌狊狅犳狋犺犲狊犪犿狆犾犻狀犵狊犻狋犲狊
草地类型
Ｇｒａｓｓｌａｎｄ
ｔｙｐｅｓ
海拔
Ａｌｔｉｔｕｄｅ
地理坐标
Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ
ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ
土壤类型
Ｓｏｉｌｔｙｐｅｓ
ｐＨ值
ｐＨｖａｌｕｅ
利用类型
Ｕｓｅｔｙｐｅｓ
植被状况
Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ
珠芽蓼草地
犘狅犾狔犵狅狀狌犿
ｇｒａｓｓｌａｎｄ
２９７０ ３７°１３．７４２′
１０２°７８．０５７′
山地草甸土
Ｍｏｕｎｔａｉｎ
ｍｅａｄｏｗｓｏｉｌ
０～１０ｃｍ，７．６７３
１０～２０ｃｍ，８．０１０
冬季牧场
Ｗｉｎｔｅｒｐａｓｔｕｒｅ
以珠芽蓼、球花蒿为优势种，嵩草属、菊科和禾草
较多，物种丰富，草地盖度为９４．３％犘狅犾狔犵狅狀狌犿
ａｎｄ犓狅犫狉犲狊犻犪狇犻狌犺狌犪 ａｒｅｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｐｌａｎｔ，
犓狅犫狉犲狊犻犪，Ｃｏｍｐｏｓｉｔａｅａｎｄｇｒａｓｓｃｏｍｐｒｉｓｅｍａｎｙ
ｓｐｅｃｉｅｓ，ｗｈｉｃｈｈａｖｅａｂｕｎｄａｎｔｓｐｅｃｉｅｓ，ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ
ｃｏｖｅｒａｇｅｉｓ９４．３％
禾草草地
Ｇｒａｓｓ
ｇｒａｓｓｌａｎｄ
３０００ ３７°１８．６６４′
１０２°７７．２４９′
山地栗钙土
Ｃｈｅｓｔｎｕｔｓｏｉｌ
０～１０ｃｍ，８．０１０
１０～２０ｃｍ，８．１１３
冬季牧场
Ｗｉｎｔｅｒｐａｓｔｕｒｅ
以嵩草、禾草为优势植物，异叶青兰较多，草地盖
度为９５．３％犓狅犫狉犲狊犻犪ａｎｄｇｒａｓｓａｒｅｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔ
ｐｌａｎｔ，ａｎｄ犇狉犪犮狅犮犲狆犺犪犾狌犿犺犲狋犲狉狅狆犺犪犾狌犿ｉｓｃｏｍ
ｍｏｎｐｌａｎｔ，ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｉｓ９５．３％
沼泽草地
Ｓｗａｍｐ
ｇｒａｓｓｌａｎｄ
２８６０ ３７°１１．８５６′
１０２°４７．３２２′
山地草甸土
Ｍｏｕｎｔａｉｎ
ｍｅａｄｏｗｓｏｉｌ
０～１０ｃｍ，８．１１３
１０～２０ｃｍ，８．３６３
开放牧场
Ｏｐｅｎｉｎｇｐａｓｔｕｒｅ
以菊科和蓼科植物为优势种，车前、委陵菜和禾
草较多，物种丰富，草地盖度在９０％以上Ｃｏｍ
ｐｏｓｉｔａｅａｎｄＰｏｌｙｇｏｎａｃｅａｅａｒｅｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｔｐｌａｎｔ，
犘犾犪狀狋犪犵狅，犘狅狋犲狀狋犻犾犾犪犮犺犻狀犲狀狊犻狊 ａｎｄ ｇｒａｓｓａｒｅ
ｃｏｍｍｏｎ ｐｌａｎｔ，ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｉｓｈｉｇｈｅｒ
ｔｈａｎ９０％
嵩草草地
犓狅犫狉犲狊犻犪
ｇｒａｓｓｌａｎｄ
２９１０ ３７°１１．３９６′
１０２°４６．８２６′
山地黑钙土
Ｍｏｕｎｔａｉｎ
ｃｈｅｒｎｏｚｅｍ
０～１０ｃｍ，７．６４７
１０～２０ｃｍ，７．９２０
冬季牧场
Ｗｉｎｔｅｒｐａｓｔｕｒｅ
以矮嵩草为优势种，韭和赖草较多，草地盖度在
９０％以上 犓狅犫狉犲狊犻犪犺狌犿犻犾犻狊ｉｓｄｏｍｉｎａｎｔｐｌａｎｔ，
犃犾犾犻狌犿 狋狌犫犲狉狅狊狌犿 ａｎｄ 犔犲狔犿狌狊 ａｒｅ ｃｏｍｍｏｎ
ｐｌａｎｔ，ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ９０％
５２１第１９卷第２期 草业学报２０１０年
１．４　ＩＴＳ（ｉｎｔｅｒｎａｌｔｒａｎｓｃｒｉｂｅｄｓｐａｃｅｒ）序列分析
１．４．１　菌丝体的培养收集及基因组ＤＮＡ的提取　将筛选出的供试菌株转接在ＰＤＡ平板上活化培养３ｄ，用打
孔器截取直径５ｍｍ菌丝块接种至装有ＰＳ培养基的三角瓶中，在２５℃条件下，１５０ｒ／ｍｉｎ摇床震荡培养５～８ｄ，
４层无菌纱布过滤后，用无菌的生理盐水洗２次，再用无菌的吸水纸吸干水分，－２０℃冰箱保存备用。真菌基因
组ＤＮＡ的提取采用ＢｉｏｓｐｉｎＦｕｎｇｕｓＧｅｎｏｍｉｃＤＮＡＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＫｉｔ（北京博大泰克公司生产）。
１．４．２　目的ＤＮＡ的ＰＣＲ扩增及ＩＴＳ片段的测序　ＩＴＳｒＤＮＡ的ＰＣＲ扩增采用真菌的通用引物，正向引物
ＩＴＳ１：ＴＣＣＧＴＡＧＧＴＧＡＡＣＣＴＧＣＧＣ，反向引物ＩＴＳ４：ＴＣＣＴＣＣＧＣＴＴＡＴＴＧＡＴＡＴＧＣ，由上海生工生
物技术公司合成。扩增体系为：１０×ＰＣＲＢｕｆｆｅｒ５．０μＬ，ＴａｑＤＮＡ聚合酶（２Ｕ／μＬ）１．２μＬ，ＩＴＳ１（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）
２．０μＬ，ＩＴＳ４（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）２．０μＬ，ｄＮＴＰ（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）３．０μＬ，ＤＮＡ模板（１０ｎｇ／μＬ）２．０μＬ（以加２．０μＬ
ｄｄＨ２Ｏ为阴性对照），ｄｄＨ２Ｏ３４．８μＬ，总体积５０μＬ。扩增程序：９４℃预变性３ｍｉｎ，９４℃变性３０ｓ，５５℃退火４５
ｓ，７２℃延伸１ｍｉｎ，３０个循环，最后７２℃延伸８ｍｉｎ。１．２％琼脂糖凝胶电泳检测ＰＣＲ扩增产物。ＩＴＳｒＤＮＡ扩
增产物经ＤＮＡ片段快速胶回收试剂盒（北京博大泰克公司生产）回收纯化后，由上海生工生物技术公司完成测
序工作。
１．４．３　ＩＴＳｒＤＮＡ序列系统树的构建　经测序所得菌株完整的ＩＴＳ序列（包括５．８ＳｒＤＮＡ），提交到ＧｅｎＢａｎｋ
数据库中进行相似性分析，并与 ＧｅｎＢａｎｋ的相似序列用ＣｌｕｓｔａｌＸ（１．８１）进行多重序列比对（ｍｕｌｔｉｐｌｅａｌｉｇｎ
ｍｅｎｔ），再用 ＭＥＧＡ（４．０）的Ｎｅｉｇｈｂｏｒ－Ｊｏｉｎｉｎｇ算法构建系统进化树［２３，２４］。
１．５　土壤真菌的多样性测度［２５２９］
根据鉴定的土壤真菌和各测度指数的特点及取样数据的类型，应用生态学评价方法，选用物种的丰富度指
数：犛＝犖；Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ多样性指数：犎＝－∑
狊
犻＝１
犘犻ｌｎ犘犻；Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数：犑＝－∑
狊
犻＝１
犘犻ｌｎ犘犻／ｌｎ犛；Ｓｉｍｐｓｏｎ优
势度：犇＝１－∑
ｓ
ｉ＝１
犘犻２。式中犖犻为第犻属的菌株数，犘犻是第犻属的多度比例，由犘犻＝犖犻／犖 求出，犖＝∑
狊
犻＝１
犖犻，为样地
全部属数之和。
２　结果与分析
２．１　土壤真菌的分布
４类草地土壤真菌总量的平均值为５．１６×１０４ｃｆｕ／ｇ（表２），其中嵩草草地真菌数最多为５．８９×１０４ｃｆｕ／ｇ，禾
草草地数量最少为４．３８×１０４ｃｆｕ／ｇ，二者相差１．５１×１０４ｃｆｕ／ｇ。根据庞雄飞和尤民生［３０］的优势属划分原则，即
某物种占整体物种的百分比≥１０％为优势属，１％～１０％为常见属，≤１％为稀有属。可以得出：青霉属为珠芽蓼
草地、沼泽草地、嵩草草地的优势菌群，所占比例分别为１４．２８％，２１．７８％和１２．７８％；镰孢菌为禾草草地的优势
菌群，所占比例为１０．５７％；柔菌属为沼泽草地的优势菌群，所占比例为１０．８９％；被孢霉属、柔菌属、小球腔菌属、
毛霉属、木霉属、地丝菌属和镰孢属为４类草地的常见属，这是因为它们对环境适应能力强，对土壤有机质、环境
温湿度等要求较低，其分布受地区、土壤和植被的限制较小；枝孢属、轮枝菌属、盘多毛孢属、曲霉属、暗球腔菌属，
出现在３类草地中；弯颈霉属、白僵菌属、肉座菌属、虫草属、丛赤壳属、生赤壳属、交链孢属和帚霉属出现在２类
草地中；亚隔孢壳属只出现在沼泽草地中，说明其对环境有特定要求，需要进一步深入研究探明两者之间的关系。
４类草地土壤真菌的群落数量、种类组成和空间分布存在较大的差异，说明土壤真菌的分布与其草地类型的特异
性有着密切的关系。此外，各类样地都有１０％以上的真菌暂时无法确定其分类地位，极有可能是新种，其鉴定工
作在进一步进行之中。
２．２　ＩＴＳ序列的系统发育树的构建及分析
对分离纯化后的全部菌株通过菌落特征和显微形态观察，最终从全部菌株中选取有代表性的菌株进行ＩＴＳ
ｒＤＮＡ序列的测定，用Ｂｌａｓｔ搜索软件从 ＧｅｎＢａｎｋ、欧洲分子生物学实验室（ＥＭＢＬ）和日本ＤＮＡ序列资料库
（ＤＤＢＪ）等公共数据库中进行相似性搜索，并调出相关典型菌株的有效序列，用相关软件进行序列比对、相似性计
算、进化距离矩阵计算、聚类分析和系统进化树构建等系统发育分析（图１）。将测序菌株的基因序列提交ＮＣＢＩ
进行注册，注册号、代表菌株和最相似菌株的发育关系见表３，３０株分离菌株的ＩＴＳｒＤＮＡ序列长度为５１４～６４１
６２１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
ｂｐ不等，分别与２２个已知属的２６种已知菌的序列同源性都在９６％以上，所得真菌绝大多数属于半知菌亚门和
接合菌亚门真菌。
２．３　土壤真菌多样性的变化
东祁连山高寒草地不同植被类型土壤真菌多样性的分析是用量化的指标来反映真菌区系结构状态及其生
态。物种丰富度（犛）是衡量物种多样性的最直接也是最重要的尺度；Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｎｅｒ指数为变化的指数，物
种数量越多，分布越均匀，其数值越大；Ｓｉｍｐｓｏｎ指数表示该群落优势度的统计量，其值越大表明群落的优势种越
明显，它随一个或几个物种优势度的增加而增加；而Ｐｉｅｌｏｕ指数（犑）定义为群落的实测多样性犎′与最大多样性
犎′ｍａｘ（即在给定物种数犛下的完全均匀群落的多样性）之比率。群落组成的数量及空间分布的不同，形成群落
的结构格局。物种丰富度（犛），Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数（犎），Ｓｉｍｐｓｏｎ（犇）和Ｐｉｅｌｏｕ指数（犑）指数在４类草地中反
映出基本一致的多样性趋势，其变化范围分别为１５～１８，２．４７～２．８１，０．８９～０．９３，０．９１～０．９７，各草地之间的多
样性指数波动平缓，除Ｐｉｅｌｏｕ指数外其他指数均以嵩草草地较高，沼泽草地较低，这说明嵩草草地相对其他草地
土壤真菌种类、数量和优势度体现的较为明显。
表２　真菌各属数量及所占比例
犜犪犫犾犲２　犙狌犪狀狋犻狋狔犪狀犱狆犲狉犮犲狀狋犪犵犲狊狅犳犳狌狀犵犻 干土Ｄｒｙｓｏｉｌ
分类地位
Ｔａｘｏｎｏｍｉｃｓｔａｔｕｓ
珠芽蓼草地犘狅犾狔犵狅狀狌犿ｇｒａｓｓｌａｎｄ
数量
Ｑｕａｎｔｉｔｙ
（×１０４ｃｆｕ／ｇ）
所占比例
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
（％）
禾草草地Ｇｒａｓｓｇｒａｓｓｌａｎｄ
数量
Ｑｕａｎｔｉｔｙ
（×１０４ｃｆｕ／ｇ）
所占比例
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
（％）
沼泽草地Ｓｗａｍｐｇｒａｓｓｌａｎｄ
数量
Ｑｕａｎｔｉｔｙ
（×１０４ｃｆｕ／ｇ）
所占比例
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
（％）
嵩草草地犓狅犫狉犲狊犻犪ｇｒａｓｓｌａｎｄ
数量
Ｑｕａｎｔｉｔｙ
（×１０４ｃｆｕ／ｇ）
所占比例
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
（％）
被孢霉属 犕狅狉狋犻犲狉犲犾犾犪 ０．３４ ５．８８ ０．２５ ５．７６ ０．３６ ７．９２ ０．２２ ３．７５
柔菌属犇狅狉犪狋狅犿狔犮犲狊 ０．２４ ４．２０ ０．３３ ７．６９ ０．４９ １０．８９ ０．２６ ４．５１
小球腔犔犲狆狋狅狊狆犺犪犲狉犻犪 ０．３４ ５．８８ ０．１６ ３．８４ ０．１３ ２．９７ ０．２２ ３．７５
枝孢属犆犾犪犱狅狊狆狅狉犻狌犿 ０．２９ ５．４０ ０ ０ ０．１３ ２．９７ ０．２６ ４．５１
轮枝菌属犞犲狉狋犻犮犻犾犾犻狌犿 ０．２９ ５．０４ ０．２１ ４．８０ ０ ０ ０．３１ ５．２６
毛霉属 犕狌犮狅狉 ０．４４ ７．５６ ０．３３ ７．６９ ０．２６ ５．９４ ０．３５ ６．０１
弯颈霉犜狅犾狔狆狅犮犾犪犱犻狌犿 ０ ０ ０．２５ ５．７６ ０ ０ ０．３９ ６．７６
白僵菌属犅犲犪狌狏犲狉犻犪 ０．２９ ５．４０ ０ ０ ０．０８ １．９８ ０ ０
肉座菌属 犎狔狆狅犮狉犲犪 ０ ０ ０．１２ ２．８８ ０ ０ ０．２２ ３．７５
盘多毛孢犜狉狌狀犮犪狋犲犾犾犪 ０．３４ ５．８８ ０ ０ ０．１３ ２．９７ ０．２２ ３．７５
虫草属犆狅狉犱狔犮犲狆狊 ０．１９ ３．３６ ０ ０ ０．１８ １．９８ ０ ０
木霉属犜狉犻犮犺狅犱犲狉犿犪 ０．３４ ５．８８ ０．０８ １．９２ ０．２６ ５．９４ ０．３９ ６．７６
从赤壳属 犖犲犮狋狉犻犪 ０ ０ ０．１６ ３．８４ ０ ０ ０．１３ ２．２５
亚隔孢壳属犇犻犱狔犿犲犾犾犪 ０ ０ ０ ０ ０．１３ ２．９７ ０ ０
生赤壳属犅犻狅狀犲犮狋狉犻犪 ０．２４ ４．２０ ０ ０ ０ ０ ０．２６ ４．５１
交链孢属犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪 ０ ０ ０．２５ ５．７６ ０．１３ ２．９７ ０ ０
青霉属犘犲狀犻犮犻犾犾犻狌犿 ０．８３ １４．２８ ０．３３ ７．６９ ０．９８ ２１．７８ ０．７５ １２．７８
地丝菌属犌犲狅犿狔犮犲狊 ０．１４ ２．５２ ０．３３ ７．６９ ０．１７ ３．９６ ０．３１ ５．２６
镰孢菌属犉狌狊犪狉犻狌犿 ０．４４ ７．５６ ０．４６ １０．５７ ０．２６ ５．９４ ０．２６ ４．５１
帚霉属犛犮狅狆狌犾犪狉犻狅狆狊犻狊 ０ ０ ０ ０ ０．１３ ２．９７ ０．１７ ３．００
曲霉属犃狊狆犲狉犵犻犾犾狌狊 ０．３４ ５．８８ ０．２１ ４．８０ ０ ０ ０．２６ ４．５１
暗球腔菌属犘犺犪犲狅狊狆犺犪犲狉犻犪 ０．０９ １．６８ ０．２５ ５．７６ ０ ０ ０．０８ １．５０
其他菌属 Ｏｔｈｅｒｇｅｎｅｒａ ０．５８ １０．０８ ０．５８ １３．４６ ０．７１ １５．８１ ０．７５ １２．７８
真菌总数 Ｔｏｔａｌｆｕｎｇｉ ５．８４ １００ ４．３８ １００ ４．５３ １００ ５．８９ １００
７２１第１９卷第２期 草业学报２０１０年
表３　分离菌株与亲缘关系最近菌株的系统发育关系
犜犪犫犾犲３　犘犺狔犾狅犵犲狀犲狋犻犮狉犲犾犪狋犻狅狀狋狅狀犲犪狉狀犲狊狋狀犲犻犵犺犫狅狉狊狅犳狊狋狉犪犻狀狊犻狊狅犾犪狋犲犱犳狉狅犿犪犾狆犻狀犲犵狉犪狊狊犾犪狀犱狊狅犻犾
分离菌株编号（登录号）
Ｎｕｍｂｅｒｏｆｓｔｒａｉｎ（ａｃｃｅｓｓｉｏｎｎｕｍｂｅｒ）
片段长度
Ｆｒａｇｍｅｎｔｌｅｎｇｔｈ（ｂｐ）
参考物种（登录号）
Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔａｘａ（ａｃｃｅｓｓｉｏｎｎｕｍｂｅｒ）
序列相似性
Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ（％）
２６（ＦＪ６２３２６９） ５７４ 短柄帚霉犛犮狅狆狌犾犪狉犻狅狆狊犻狊犫狉犲狏犻犮犪狌犾犻狊（ＡＢ３６９９０２） ９８
１０３（ＦＪ０２５１７２） ６３７ 青霉犘犲狀犻犮犻犾犾犻狌犿犱犻狆狅犱狅犿狔犻犮狅犾犪（ＤＱ３３９５７０） ９９
７２（ＦＪ０２５２０２） ５４０ 青霉犘犲狀犻犮犻犾犾犻狌犿ｓｐ．（ＥＵ４９７９５５） ９９
５１（ＦＪ０２５２１５） ５４４ 聚多曲霉犃狊狆犲狉犵犻犾犾狌狊狊狔犱狅狑犻犻（ＥＦ６５２４７３） ９９
８３（ＦＪ０２５２１２） ５５４ 灰白青霉犘犲狀犻犮犻犾犾犻狌犿犮犪狀犲狊犮犲狀狊（ＤＱ６５８１６８） ９９
５０（ＦＪ６２３２７１） ５８０ 暗球腔菌犘犺犪犲狅狊狆犺犪犲狉犻犪犪狏犲狀犪狉犻犪（ＰＡＵ７７３５９） ９８
４７（ＦＪ０２５２０７） ５４８ 链格孢犃犾狋犲狉狀犪狉犻犪犪犾狋犲狉狀犪狋犪（ＥＵ５９４５６７） ９９
９５（ＦＪ０２５１８３） ５５７ 小球腔菌犔犲狆狋狅狊狆犺犪犲狉犻犪ｓｐ．（ＤＱ０９３６８３） ９７
１６（ＦＪ０２５１８０） ５５６ 小球腔菌犔犲狆狋狅狊狆犺犪犲狉犻犪ｓｐ．（ＤＱ０９３６８３） ９８
４４（ＦＪ０２５１９０） ５１４ 亚隔孢壳犇犻犱狔犿犲犾犾犪狆犺犪犮犪犲（ＥＵ１６７５７０） ９９
１０８（ＦＪ０２５１４６） ５３６ 枝孢霉犆犾犪犱狅狊狆狅狉犻狌犿ｓｐ．（ＡＹ２５１０７２） ９９
１０（ＦＪ０２５２１６） ５７９ 矛束霉犇狅狉犪狋狅犿狔犮犲狊ｓｐ．（ＥＵ３０１６４１） ９７
３１（ＦＪ０２５２１８） ５７９ 矛束霉犇狅狉犪狋狅犿狔犮犲狊ｓｐ．（ＥＵ３０１６４１） ９８
６８（ＦＪ０２５２０１） ５４３ 生赤壳犅犻狅狀犲犮狋狉犻犪狅犮犺狉狅犾犲狌犮犪（ＡＢ３６９４８７） ９９
２２（ＦＪ６２３２６８） ６１０ 木霉犜狉犻犮犺狅犱犲狉犿犪狅犫犾狅狀犵犻狊狆狅狉狌犿 （ＤＱ０８３０２０） ９９
２５（ＦＪ０２５１９９） ５８６ 肉座菌 犎狔狆狅犮狉犲犪狊犲犿犻狅狉犫犻狊（ＥＦ５９６９４４） ９８
１７（ＦＪ０２５１７３） ６３９ 柱孢弯颈霉犜狅犾狔狆狅犮犾犪犱犻狌犿犮狔犾犻狀犱狉狅狊狆狅狉狌犿 （ＡＢ２０８１１０） ９９
８５（ＦＪ０２５１７９） ４９９ 柱孢弯颈霉犜狅犾狔狆狅犮犾犪犱犻狌犿犮狔犾犻狀犱狉狅狊狆狅狉狌犿 （ＤＱ４４９６５６） ９９
Ｆ６（ＥＦ６１１０９１） ５３３ 镰孢菌犉狌狊犪狉犻狌犿ｓｐ．（ＤＱ６５７８５４） ９９
Ｆ１０（ＥＦ６１１０８７） ５２１ 木贼镰孢犉狌狊犪狉犻狌犿犲狇狌犻狊犲狋犻（ＡＹ１４７３６２） ９９
Ｆ１１（ＥＦ６１１０８６） ５４０ 尖镰孢犉狌狊犪狉犻狌犿狅狓狔狊狆狅狉狌犿 （ＤＱ４５２４４７） ９９
１８（ＦＪ０２５１９６） ５３１ 球孢白僵菌犅犲犪狌狏犲狉犻犪犫犪狊狊犻犪狀犪（ＡＹ５３２００８） ９９
２３（ＦＪ０２５１９７） ６１７ 冻土毛霉 犕狌犮狅狉犺犻犲犿犪犾犻狊（ＡＹ２４３９５０） ９９
２４（ＦＪ０２５１９８） ６２２ 冻土毛霉 犕狌犮狅狉犺犻犲犿犪犾犻狊（ＥＵ３２６１９６） ９９
６９（ＦＪ０２５１４４） ６５３ 高山被孢霉 犕狅狉狋犻犲狉犲犾犾犪犪犾狆犻狀犪（ＡＪ２７１６２９） ９８
９１（ＦＪ０２５１５４） ６４０ 被孢霉目 Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌａｌｅｓ（ＥＦ１２６３４２） ９９
５２（ＦＪ０２５１６７） ６３６ 高山被孢霉 犕狅狉狋犻犲狉犲犾犾犪犪犾狆犻狀犪（ＥＦ６５２４７３） ９９
６４（ＦＪ０２５１６８） ６４１ 被孢霉 犕狅狉狋犻犲狉犲犾犾犪ｓｐ．（ＥＵ２４０１１９） ９８
７８（ＦＪ０２５１４５） ６３１ 被孢霉科 Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌａｃｅａｅ（ＤＱ３１７３５４） ９９
８７（ＦＪ０２５２１３） ６３０ 被孢霉科 Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌａｃｅａｅ（ＤＱ３１７３５４） ９８
３　讨论与结论
本研究首次对东祁连山高寒草地不同植被类型土壤可培养真菌群落结构特征开展较为系统的研究，得到了
大量的微生物资源，为日后通过对这些微生物各种生理代谢特性检测，进而开发成其他产品奠定了基础，结果也
表明该地区土壤真菌多样性较丰富，其多样性、草地类型的特异性有着密切的关系，其主要原因是与丰富的地上
植物种类组成、植物残体、根系分泌物、土壤物理性状和化学性质等生态因子有关。由于土壤植被类型的不同，其
土壤的理化性质、养分状况也随之改变，这种改变必然会引起土壤真菌的种类和数量发生变化。研究结果表明土
壤微生物通过相互竞争、协调、驱动养分循环等作用影响着植物多样性［３１］，而真菌则作为土壤微生物的重要部分
将地上部分与地下部分紧密地联系起来。刘增文等［３２］、潘好芹等［３３］研究表明土壤真菌分布受海拔及植被类型的
影响较大。姚贤民等［３４］的研究发现土壤真菌区系与植被类型密切相关。此外，也有研究表明，影响土壤真菌数
８２１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
量和多样性的主要因素是土壤ｐＨ、土壤有机物含量及水分［３５］。大量研究表明，植物通过影响土壤环境，进而影
响土壤微生物群落结构和多样性，土壤微生物多样性与覆盖于土壤上的植物群落多样性呈正相关。
图１　基于犐犜犛狉犇犖犃的东祁连山高寒草地土壤真菌多样性系统发育分析
犉犻犵．１　犘犺狔犾狅犵犲狀犲狋犻犮犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳狋犺犲犪犾狆犻狀犲犵狉犪狊狊犾犪狀犱狅犳犈犪狊狋犲狉狀犙犻犾犻犪狀犕狅狌狀狋犪犻狀狊狊狅犻犾犳狌狀犵犻犱犻狏犲狉狊犻狋狔犫犪狊犲犱狅狀犐犜犛狉犇犖犃狊犲狇狌犲狀犮犲狊
９２１第１９卷第２期 草业学报２０１０年
表４　整个群落及各样地土壤真菌多样性指数
犜犪犫犾犲４　犛狅犻犾犳狌狀犵犻犱犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳狑犺狅犾犲犮狅犿犿狌狀犻狋狔犪狀犱犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊犪犿狆犾犲狊
多样性指标
Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｄｅｘ
珠芽蓼草地
犘狅犾狔犵狅狀狌犿ｇｒａｓｓｌａｎｄ
禾草草地
Ｇｒａｓｓｇｒａｓｓｌａｎｄ
沼泽草地
Ｓｗａｍｐｇｒａｓｓｌａｎｄ
嵩草草地
犓狅犫狉犲狊犻犪ｇｒａｓｓｌａｎｄ
物种丰富度Ｓｐｅｃｉｅｓｒｉｃｈｎｅｓｓ １６ １５ １５ １８
多样性指数Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ ２．７２ ２．６７ ２．４７ ２．８１
优势度Ｓｉｍｐｓｏｎ ０．９２ ０．９２ ０．８９ ０．９３
均匀度Ｐｉｅｌｏｕ ０．９８ ０．９８ ０．９１ ０．９７
土壤微生物群落组成极其复杂，土壤中蕴藏着目前尚无法估量的微生物未知种群和资源［３６，３７］，分离物的数
量直接影响对其多样性的研究。本研究在分离时尽管采用了ＰＤＡ培养基、ＰＳＡ培养基、玉米粉琼脂培养基和马
丁氏－孟加拉红培养基，力求最大限度地分离东祁连山高寒草地土壤中的真菌，但由于这种方法人为限定了一些
培养条件，无法全面反映微生物生长的自然条件，造成某些微生物的富集生长，而另一些微生物缺失，导致部分真
菌资源遗漏。传统培养法局限于从固体培养基上分离微生物，在琼脂平板上能生长的微生物只能占到土壤微生
物总数的０．１％或１．０％到１０．０％，不能充分反映土壤微生物群落结构［３８］。在培养条件上也主要针对好氧、中温
菌进行培养，分离获得的菌株十分有限。因此进一步通过优化分离、培养技术并运用多相分类方法，才能获取环
境中可培养真菌的更加全面的信息。
本研究结果表明，东祁连山高寒草地不同草地类型土壤真菌的构成具有相似性，在４类草地中共鉴定出２２
个属的真菌，绝大多数属于半知菌亚门和接合菌亚门真菌，其中青霉属为珠芽蓼草地、沼泽草地、嵩草草地的优势
菌群，镰孢菌为禾草草地的优势菌群，柔菌属为沼泽草地的优势菌群，被孢霉属、柔菌属、小球腔菌属、毛霉属、木
霉属、地丝菌属和镰孢属为４类草地的常见种，各类草地都能分离到１５个以上的属，另外，存在于东祁连山高寒
草地的土壤真菌与其他地方土壤真菌种类相差不大，但是没有发现丝核真菌的存在，其内在机制和生产中的潜在
意义有待进一步研究；不同植被类型草地土壤真菌的数量、种类、结构组成都存在着一定的差异，表明该地区土壤
真菌多样性较丰富；物种丰富度（犛）、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ多样性指数（犎）、Ｓｉｍｐｓｏｎ优势度（犇）和Ｐｉｅｌｏｕ均匀度
（犑）在各类型草地中波动较为平缓，反映出基本一致的变化趋势，多样性指数的大小顺序为：嵩草草地＞禾草草
地＞珠芽蓼草地＞沼泽草地，除Ｐｉｅｌｏｕ指数外其他指数均以嵩草草地较高，沼泽草地较低，这是由于沼泽草地为
开放牧场，受到的干扰因素较多，而其他草地都为围栏放牧草地，这说明围栏放牧对生物多样性的保护具有一定
的意义，多样性指标表明各指数对东祁连山高寒草地土壤真菌多样性的测度具有一定的科学依据。另外，受采样
时间和东祁连山高寒草地的分布状况限制，要全面了解东祁连山高寒草地土壤真菌的分布规律及其优势种群的
分布特征与地上部分的植物群落的相互影响关系，还需更全面地设计采样方案和分析更多内容。
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ｍａｓｓａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＳｏｉｌＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，１９９２，２４（４）：３１７３２３．
１３１第１９卷第２期 草业学报２０１０年
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２３１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２