尖峰岭热带山地雨林根部真菌-植物互作网络结构特征

不同功能群的根部真菌可能会与植物差异性地互作, 并进一步影响地下真菌与植物群落构建.本研究采用Illumina Miseq测序方法检测了海南尖峰岭热带山地雨林中常见植物的根部真菌;采用网络分析法比较了丛枝菌根(AM) 真菌、外生菌根(ECM) 真菌, 以及所有根部真菌与植物互作的二分网络(bipartite networks) 结构特性.从槭树科、番荔枝科、夹竹桃科、冬青科、棕榈科、壳斗科、樟科和木犀科等8科植物的根系中, 检测到297, 831条真菌ITS1序列, 这些序列被划为1, 279个真菌分类单元(OTUs), 其中子囊菌门748个、担子菌门354个、球囊菌亚门80个, 以及未知真菌97个.核心根部真菌群落(420个OTUs) 中, 至少有三类不同生态功能的真菌常见, 即丛枝菌根真菌(40个OTUs, 占总序列数23.4％) 、外生菌根真菌(48个OTUs, 13.9％) 和腐生型真菌(83个OTUs, 19.8％) .尖峰岭山地雨林根部真菌–植物互作网络结构特性的指标普遍显著高于/低于假定物种随机互作的零模型期待值.在群落水平, 不同功能型的根部真菌–植物互作网络表现出不同或相反的结构特性, 如丛枝菌根互作网络表现为比零模型预测值高的嵌套性和连接性, 以及比零模型低的专一性, 而外生菌根互作网络呈现出比零模型预测值低的嵌套性和连接性, 以及比零模型高的专一性.在功能群水平, 植物的生态位重叠度在AM互作网络高, 而ECM互作网络低;真菌的生态位宽度在ECM互作网络窄, 而在AM互作网络较宽.共现(co-occurrence) 网络分析进一步揭示, ECM群落的物种对资源的高度种间竞争(植物、真菌高C-score), 以及AM群落的物种无明显种间竞争(低C-score), 可能分别是形成反嵌套ECM互作网络及高嵌套AM互作网络结构的原因.上述结果说明, 尖峰岭山地雨林中至少有两种及以上的种间互作机制调节群落构建:驱动AM互作网络冗余(nestedness) 及ECM互作网络的高生态位分化(专一性) .本研究在同一个森林内探讨了不同功能型的真菌-植物互作特性, 对深入理解热带森林的物种共存机制和生态恢复具有重要意义.