外生菌根真菌（Ectomycorrhizal fungi）對森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡具有重要作用。外生菌根真菌在地下形成菌絲網(wǎng)絡(luò)，促進宿主植物的水分和養(yǎng)分吸收，增強宿主的逆境耐受性，有利于宿主幼苗的定植和群落的建立。在氣候變化的背景下，外生菌根真菌群落多樣性及其生態(tài)功能也會發(fā)生相應變化。譬如全球變暖和長期氮沉降會導致外生菌根真菌群落多樣性的丟失，進而影響其宿主植物種群的建立。因此，探究外生菌根真菌群落的時空格局及其形成機制對于預測環(huán)境變化對生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響具有重要意義。海拔和季節(jié)是研究生物群落時空格局的兩個重要環(huán)境梯度。海拔增加導致溫度降低，植被組成、積雪覆蓋等均隨之變化，而季節(jié)的交替則引起溫度、濕度等環(huán)境因子的改變。已有研究表明海拔或季節(jié)對外生菌根真菌多樣性和群落組成均有顯著影響。然而，還沒有研究同時考慮海拔和季節(jié)對外生菌根真菌多樣性和群落組成的影響。

中國科學院昆明植物研究所楊祝良研究團隊在局域范圍內(nèi)針對這一問題開展了相關(guān)研究。通過在云南省德欽縣白馬雪山沿海拔梯度（> 1500 m）在干季和濕季進行土壤和菌根樣品采集，輔以擴增子測序分析，研究發(fā)現(xiàn)：1）白馬雪山具有非常高的外生菌根真菌多樣性，檢測到3416個ASV（序列變異體），691個OTU（操作分類單元，相當于物種）；2）外生菌根真菌多樣性在森林區(qū)域隨海拔升高而降低，但在高山草甸區(qū)域顯著增加。在菌根樣品中，濕季的外生菌根真菌多樣性高于干季的多樣性，而在土壤中則表現(xiàn)出相反的季節(jié)模式；3）外生菌根真菌群落在不同海拔區(qū)域和季節(jié)間存在強烈的物種替代和顯著的組成差異；4）海拔對外生菌根真菌群落的影響大于季節(jié)的影響，400 m的海拔梯度所造成的外生菌根真菌群落組成差異相當于干季和濕季間的群落替代；5）海拔梯度上比季節(jié)間更大的環(huán)境異質(zhì)性塑造了外生菌根真菌群落更大的海拔變異。

該研究成果近日以“Elevation matters more than season in shaping the heterogeneity of soil and root associated ectomycorrhizal fungal community”為題在微生物學國際期刊Microbiology Spectrum上發(fā)表。博士研究生龔賽為論文第一作者，馮邦副研究員和楊祝良研究員為共同通訊作者。該研究得到了中國科學院B類先導專項（XDB31000000）、國家自然科學基金面上項目（31770030）和云南省應用基礎(chǔ)研究（2018FB023）等項目的支持。

文章鏈接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.01950-21

圖1. 各環(huán)境因子在不同海拔和季節(jié)間的變化

圖4. 不同海拔區(qū)域、季節(jié)和宿主類群間外生菌根真菌群落組成分異及其潛在的解釋因子

圖5. 外生菌根真菌群落相似性隨海拔距離和季節(jié)間隔的衰減關(guān)系