喀斯特峰叢洼地不同森林類型土壤真菌群落結(jié)構(gòu)及影響因素

陳惠君，莫雅芳，封紅梅，王家妍，曾馥平，宋同清， 彭晚霞*，杜虎，王楓

（1. 中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410125；2. 中國(guó)科學(xué)院環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站，廣西 環(huán)江 547100；3. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049；4. 廣西國(guó)有高峰林場(chǎng)，廣西 南寧 530001）

中國(guó)西南喀斯特地區(qū)是世界上最大的連續(xù)喀斯特地區(qū)之一，以其獨(dú)特的景觀和豐富的生物多樣性而聞名[1]。由于其特殊而復(fù)雜的土壤侵蝕過程導(dǎo)致該地區(qū)水土流失并形成石漠化，嚴(yán)重阻礙了區(qū)域生態(tài)平衡[2]。峰叢洼地是喀斯特地貌類型中面積最大的區(qū)域，也是喀斯特特有的地貌組合形態(tài)[3]，相對(duì)其他喀斯特地貌類型，水熱條件較好，石漠化面積削減較快[4]。自退耕還林工程實(shí)施以來，西南喀斯特地區(qū)尤其是峰叢洼地的生態(tài)環(huán)境得到了極大的改善，植被覆蓋度大大提升[5]。生態(tài)恢復(fù)在大尺度的范圍內(nèi)將農(nóng)田轉(zhuǎn)化為森林，使土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量及穩(wěn)定性得到很大提升[6]，生態(tài)系統(tǒng)健康得到普遍提 高。土壤微生物群落能夠快速適應(yīng)土壤條件變化，在喀斯特脆弱生態(tài)系統(tǒng)處于重要地位[7]，而目前在不同喀斯特森林土壤真菌群落組成與結(jié)構(gòu)方面的研究尚少。

土壤微生物群落具有空間依賴性，對(duì)變化的環(huán)境高度敏感，其生物多樣性驅(qū)動(dòng)植物生長(zhǎng)和土壤健康[8-9]。作為土壤微生物中重要的一員，土壤真菌參與生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，是生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分。土壤真菌能將復(fù)雜有機(jī)物降解與轉(zhuǎn)化為可供其他生物吸收利用的簡(jiǎn)單化合物，還參與土壤腐殖化和礦質(zhì)化過程，對(duì)腐殖質(zhì)和土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成起著十分重要的作用[10]，其多樣性及其群落結(jié)構(gòu)組成是評(píng)價(jià)其所在生態(tài)系統(tǒng)健康穩(wěn)定的重要指標(biāo)之一[11]。并且，土壤真菌比細(xì)菌更容易受到森林轉(zhuǎn)化的影響，在森林轉(zhuǎn)變過程中，在地上與地下的聯(lián)系及C、N和P循環(huán)中可發(fā)揮更重要的作用[12]。

土壤是真菌生長(zhǎng)繁殖的天然基質(zhì)，一方面真菌多樣性受到土壤質(zhì)地、植被特性、氣候變化等多因素影響[13-14]，另一方面土壤真菌多樣性研究也受到土壤理化性質(zhì)的制約[15]。邵鵬帥等[16]探究了溫帶森林次生演替過程中地下微生物群落結(jié)構(gòu)變化，提出土壤層次間理化性質(zhì)的差異是微生物群落變化的原因。Ren等[17]認(rèn)為真菌群落多樣性在黃土高原森林發(fā)展后期變化更加敏感。楊澤良等[18]發(fā)現(xiàn)MBN、SOC和細(xì)菌數(shù)目是影響桂西北喀斯特不同植被演替階段土壤微生物群落多樣性分布的主要因子。而喀斯特不同森林生態(tài)系統(tǒng)的土壤真菌群落結(jié)構(gòu)與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系仍然不清楚，本研究旨在探明影響喀斯特峰叢洼地不同森林土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響因素，為喀斯特森林生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)及潛力挖掘提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣西環(huán)江毛南族自治縣（107°51'～ 108°43'E，24°44'～25°33'N），屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫19.3 ℃，年平均日照時(shí)數(shù)1 451.1 h，年平均降水量1 529 mm[19]。分別選擇中國(guó)科學(xué)院環(huán)江喀斯特生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究站的木連喀斯特試驗(yàn)站自然恢復(fù)區(qū)、下南鄉(xiāng)古周生態(tài)恢復(fù)與重建試驗(yàn)示范區(qū)和木論國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)作為喀斯特峰叢洼地灌木林、次生林和原生林的研究對(duì)象，3個(gè)區(qū)域相互距離≤80 km。

木連恢復(fù)區(qū)地形破碎，≥25°的坡面占62%，洼地土層較厚、濕度大[20]。遭受過嚴(yán)重的人為破壞， 自1985年開始恢復(fù)，樣地植被主要有黃荊（Vitex negundo）、八角楓（Alangium chinense）、小葉女貞（Ligustrum japonicum）等，屬典型人為干擾自然恢復(fù) 區(qū)。古周示范區(qū)石芽廣泛出露，洼地平均土層深度約為100 cm[21]，以刀果鞍葉羊蹄甲（Bauhinia brachycarpa）、灰毛漿果楝（Cipadessa cinerascens）、菜豆樹（Radermachera sinica）和香椿（Toona sinensis） 為優(yōu)勢(shì)種，自2001年開始植被恢復(fù)。木論保護(hù)區(qū)是目前世界上同緯度地區(qū)僅存的原生性強(qiáng)、相對(duì)穩(wěn)定的喀斯特森林生態(tài)系統(tǒng)，也是喀斯特區(qū)原生性森林分布面積最大的區(qū)域[22]，優(yōu)勢(shì)種有小果厚殼桂（Cryptocarya microcarpa）、梔子皮（Itoa orientalis）、羅傘（Brassaiopsis glomerulata）等。三個(gè)區(qū)域土壤均為石灰土。

1.2 樣品采集

在上述3個(gè)典型研究區(qū)域各選擇坡度（整體坡度35°）、坡向、土壤母質(zhì)、土壤類型（石灰土）等立地條件基本一致的坡面和洼地連續(xù)體，從洼地向坡頂建立一塊投影面積為200 m×40 m的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地。2020年7月沿樣地從下至上每隔20 m（即中間樣點(diǎn)）取樣，同時(shí)用土壤參數(shù)儀TDR200測(cè)定采樣點(diǎn)土壤溫度和體積含水率。在每個(gè)樣點(diǎn)周圍20 m范圍內(nèi)，隨機(jī)采取8個(gè)表層土壤樣品（0～15 cm），混合后代表該樣點(diǎn)土樣，回駐地后過10目篩，去除根系和石頭，取150 g左右現(xiàn)場(chǎng)密封后置于液氮罐保存帶回實(shí)驗(yàn)室，用于土壤微生物的高通量測(cè)序；剩余的一部分測(cè)定土壤常規(guī)養(yǎng)分。

1.3 土壤DNA提取及高通量測(cè)序分析

每個(gè)土壤樣品稱取0.5 g鮮土，采用試劑盒Fast DNA?SPIN Kit for Soil，MP（Qbiogene Inc., USA）提取DNA，具體步驟參照操作說明書進(jìn)行。核酸測(cè)定儀（Nanodrop ND-1000熒光分光光度計(jì)）用于檢測(cè)DNA的濃度和純度。光密度值OD230/OD260值在0.4～0.5之間，OD260/OD280值在1.8～2.1為宜。提取的DNA送往上海美吉生物技術(shù)有限公司進(jìn)行Illumina Miseq高通量測(cè)序（PE300）。

高通量測(cè)序得到的原始數(shù)據(jù)用Usearch7.1軟件進(jìn)行過濾處理以得到優(yōu)化后的有效序列。采用RDP classifier貝葉斯算法對(duì)97%相似水平的OTU代表序列進(jìn)行分類學(xué)分析，并使用Silva數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，得到每個(gè)OTU對(duì)應(yīng)的物種分類信息。群落組成分析及多樣性分析均在97%序列相似度的OTU水平上進(jìn)行。

1.4 土壤理化性質(zhì)測(cè)定

土壤樣品分析方法采用鮑士旦[23]提出的方法：土壤pH采用電極電位法、有機(jī)碳（SOC）采用重鉻酸鉀氧化—外加熱法、全氮（TN）采用半微量開氏法-流動(dòng)注射儀法測(cè)定、全磷（TP）采用NaOH熔融-鉬銻抗顯色-紫外分光光度法、全鉀（TK）采用NaOH熔融-原子吸收法、堿解氮（AN）采用堿解-擴(kuò)散法、速效磷（AP）采用0.5 mol/L NaHCO3提取-鉬銻抗顯色-紫外分光光度法、速效鉀（AK）采用NH4Ac浸提-原子吸收法，交換性Ca2+和Mg2+用原子吸收分光光度法測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

在Excel軟件中對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，采用Sobs指數(shù)、Shannon-Wiener及Simpson多樣性指數(shù)衡量土壤真菌群落α多樣性。使用基于Bray-Curtis距離的非度量多維尺度（non-metric multidimensional scaling，NMDS）分析表征不同森林類型土壤真菌群落的β多樣性，組間差異檢驗(yàn)采用ADONIS分析。采用單因素方差分析和LSD多重比較分析不同森林類型的土壤理化性質(zhì)差異，采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)分析土壤真菌多樣性指數(shù)差異。對(duì)相對(duì)豐度排名前50的屬繪制熱圖并進(jìn)行物種的層級(jí)聚類，分析各森林土壤真菌群落結(jié)構(gòu)。通過LEfSe（LDA Effect Size）系統(tǒng)分析不同森林類型具有顯著差異的物種，LDA值默認(rèn)為4。真菌群落與各環(huán)境因子之間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)性分析，最后用基于Bray-Curtis距離的冗余分析（db-RDA）揭示影響真菌和細(xì)菌群落組成結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)因素。以上的數(shù)據(jù)分析均在R3.3.4中進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤理化性質(zhì)分析

三類森林土壤pH均為中性（圖1）。灌木林和原生林土壤有機(jī)碳（SOC）含量較高，均在30 g/kg以上。除堿解氮（AN）、碳磷比（C:P）、氮磷比（N:P）及含水率之外，其他土壤理化性質(zhì)在三類森林均有顯著差異。原生林的土壤溫度顯著低于其他兩類森林，土壤含水率則略高于其他兩類森林。其他土壤理化性質(zhì)中除了全鉀（TK）、速效磷（AP）、速效鉀（AK）以及土壤碳氮比(C:N)之外，次生林的含量均顯著低于其他兩類森林。

2.2 土壤真菌群落組成

在本研究的所有土壤樣品中，通過高通量測(cè)序分析得到有效序列2 013 410條，有效堿基數(shù)目 468 036 866個(gè)，平均序列長(zhǎng)度232.46 bp，可分類OTU共9 677個(gè)，分屬于18個(gè)門、59個(gè)綱、152個(gè)目、379個(gè)科、946個(gè)屬、1 711個(gè)種（圖2）。不同森林類型間OTU種類數(shù)目各不相同：灌木林為4 509、次生林為4 887、原生林為4 956。三種森林類型共同包含的OTU共有1 269個(gè)，占森林土壤總OTU的13.11%。灌木林、次生林和原生林中特有的OTU分別為1 900個(gè)、2 247個(gè)和2 124個(gè)，分別占總OTU數(shù)量的19.63%、23.22%和21.95%。

三種森林的土壤真菌類群在門分類水平上相對(duì)豐度各不相同，主要由5類真菌組成，分別為子囊菌門（Ascomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、未 分 類 真 菌（unclassified Fungi）、被 孢 霉 門（Mortierellomycota）和羅茲菌門（Rozellomycota）。其中，子囊菌門（49.24%～70.74%）和擔(dān)子菌門（8.49%～ 32.81%）是三類森林土壤真菌的優(yōu)勢(shì)菌門，所占比例近80%（圖3）。

子囊菌門是相對(duì)豐度最高的土壤真菌門類，主要由糞殼菌綱（Sordariomycetes，15.40%～33.34%）、子囊菌門未定綱（unclassified Ascomycota，19.78%～ 22.68%）、散囊菌綱（Eurotiomycetes，1.67%～6.72%）、古根菌綱（Archaeorhizomycetes，0.3%～7.75%）、座囊菌綱（Dothideomycetes，1.77%～5.18%）、錘舌菌綱（Leotiomycetes，2.29%～3.85%）6個(gè)綱組成（圖3）。 擔(dān)子菌門是相對(duì)豐度僅次于子囊菌的門類，主要由傘菌綱（Agaricomycetes，5.18%～29.71%）和銀耳綱（Tremellomycetes，1.80%～2.78%）組成。子囊菌門和羅茲菌門（1.04%～2.70%）相對(duì)豐度在三種森林中從多到少依次為灌木林、原生林和次生林。擔(dān)子菌門和未分類真菌（9.51%～13.63%）的相對(duì)豐度在次生林中最高，被孢霉門（2.34%～9.32%）相對(duì)豐度在原生林中最高，而在次生林中最低。

在屬水平上，子囊菌門未定屬（unclassified Ascomycota，19.78%～22.68%）是三類森林主導(dǎo)的真菌類群，未分類真菌（9.51%～13.63%）和被孢霉屬（Mortierella，2.28%～9.16%）相對(duì)豐度也較高，被孢霉屬在原生林中相對(duì)豐度較高，而紅菌屬（Russula，7%）只存在于次生林土壤中（圖4）。

2.3 土壤真菌群落多樣性

三類森林的豐富度和多樣性指數(shù)均沒有顯著差異（圖5）。原生林的土壤真菌Sobs指數(shù)是三種森林中最大的，次生林的Simpson多樣性指數(shù)數(shù)值近乎是其他兩類森林的兩倍。Shannon多樣性指數(shù)表現(xiàn)為原生林>次生林>灌木林。原生林和灌木林的Shannon和Simpson多樣性指數(shù)數(shù)值最為接近。

根據(jù)森林類型可將土壤真菌劃分為三個(gè)聚集區(qū)，各森林類型各自聚為一類，表明三種森林類型下的土壤真菌群落結(jié)構(gòu)存在差異（圖6）。Stress(脅強(qiáng)系數(shù))小于0.2，說明NMDS可以準(zhǔn)確反映樣品間的差異程度。綜合分析，土壤真菌群落樣本在NMDS2軸上分開，聚成兩類，原生林和灌木林距離最近，其土壤真菌群落更為相似，而次生林土壤真菌群落組成與其余兩類森林有明顯差異。

2.4 土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和差異性分析

聚類分析表明，三類森林中土壤真菌群落可分為兩個(gè)類群，它們具有獨(dú)特的組成和豐度（圖7）。原生林和灌木林具有更為接近的土壤真菌組成，而次生林則與它們具有明顯的差別。熱圖表明，錘舌菌屬（Leotia）、蠟殼耳屬（Sebacina）、鎖瑚菌屬（Clavulina）和紅菌屬（Russula）的相對(duì)豐度在原生林和灌木林中極低，而在次生林中較為豐富。原生林和次生林的共同點(diǎn)則是葡萄孢屬（Botrytis）、Toxicocladosporium和Sistotrema的相對(duì)豐度很低。

對(duì)三類森林土壤真菌群落在屬水平上進(jìn)行LEfSe分析，共發(fā)現(xiàn)13個(gè)差異種，且三類森林差異種各不相同，其中灌木林4個(gè)、次生林5個(gè)，原生林4個(gè)（圖8）。灌木林中的差異種有糞殼菌綱（Sordariomycetes），散 囊 菌 綱（Eurotiomycetes），散囊菌目（Eurotiales），叢赤殼科（Nectriaceae）；次生林的差異種是傘菌綱（Agaricomycetes），古根菌綱（Archaeorhizomycetes），未分類的傘菌綱（unclassified Agaricomycetes）；而未分類的傘菌目（unclassified Agaricales），絲蓋傘科（Inocybaceae），絲蓋傘屬（Inocybe）則在原生林起關(guān)鍵作用。

2.5 真菌群落影響因子

由圖9可知，土壤理化因子與土壤真菌類群（屬水平）存在顯著的相關(guān)關(guān)系。除AN和硝態(tài)氮影響稍弱外，其他土壤理化因子與土壤真菌豐度相關(guān)關(guān)系十分密切。但有一些真菌類群對(duì)土壤理化因子不敏感，如被孢霉屬、Botrytis、鐮刀菌屬（Fusarium）、腐質(zhì)霉屬（Humicola）、絲蓋傘屬（Inocybe）、Sistotrema、Toxicocladosporium、木霉屬（Trichoderma）、未分類真菌（unclassified Fungi）等。

進(jìn)一步對(duì)三類森林土壤真菌屬與環(huán)境因子進(jìn)行基于距離的冗余分析（db-RDA），發(fā)現(xiàn)土壤理化因子能解釋屬水平上土壤真菌群落14.8%的變差，第一軸可以解釋所有信息的8.33%，第二軸可解釋6.47% (圖10) 。第一主軸上土壤交換性Ca2+（P=0.001，R2= 0.810）和Mg2+（P=0.002，R2= 0.668）與屬水平真菌極顯著負(fù)相關(guān)，土壤TK（P=0.001，R2= 0.531）和溫度（P=0.023，R2= 0.452）為顯著正相關(guān)。說明土壤的交換性鈣離子、鎂離子、全鉀、土壤溫度對(duì)真菌群落的分布作用較大，是影響土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和分布的主導(dǎo)因子。

3 討論

3.1 喀斯特不同森林土壤理化性質(zhì)分析

森林類型對(duì)土壤理化性質(zhì)有明顯影響，且大部分因子之間的差異都達(dá)到顯著水平（圖1）。由于碳酸鹽巖發(fā)育，加上高溫多雨、水熱匹配的氣候特點(diǎn)，喀斯特地區(qū)土壤具有較高含量的鈣鎂。原生林的養(yǎng)分含量幾乎是最高的，可能是因?yàn)樵质鞘規(guī)r森林植被頂極群落，凋落物有利于積累養(yǎng)分。原生林土壤溫度低，可能是因?yàn)槠渖职l(fā)育成熟，郁閉度較高。灌木林土壤具有最高的N∶P，說明其植物生長(zhǎng)速率較快，與喬木相比，灌木具有更大的能力來增強(qiáng)土壤對(duì)環(huán)境壓力的反應(yīng)能力[24]，這可能是灌木林土壤養(yǎng)分高于次生林的原因之一。次生林TK含量較高，可能是因?yàn)榇紊滞翆訙\薄，采集的土壤集中在石溝石縫，而這些地方TK的移動(dòng)能力較弱。劉淑娟等[25]指出次生林的粘粒含量顯著高于原生林粘粒含量，可能是導(dǎo)致次生林全鉀含量較原生林高的主要原因。

3.2 喀斯特不同森林土壤真菌組成及多樣性

三類森林土壤真菌群落由子囊菌門、擔(dān)子菌門、未分類真菌、被孢霉門和羅茲菌門組成，最主要的是兩類菌門（子囊菌門、擔(dān)子菌門）和其他森林生態(tài)系統(tǒng)一致，不同的是其他主要類群種類有所差 異[26-28]。子囊菌門和擔(dān)子菌門所占比例近80% （圖3），這與在貴州喀斯特植被恢復(fù)區(qū)[27]和天山[28]的研究結(jié)果相近。貴州強(qiáng)度石漠化地區(qū)植被演替階段中球囊菌門占比較高[27]，與我們的研究結(jié)果在綱水平種類差異也較大，而在屬水平我們和劉雯雯等[27]的結(jié)果都是以子囊菌門未定屬和未分類真菌為優(yōu)勢(shì)屬，說明不同石漠化強(qiáng)度土壤真菌群落組成差異較大。子囊菌作為腐生菌其主要功能為分解植物殘?bào)w和降解有機(jī)質(zhì)，擔(dān)子菌主要功能為分解木質(zhì)化植被碎屑。原生林和灌木林有機(jī)質(zhì)含量豐富，凋落物豐富，因而子囊菌含量豐富。次生林土被分布不均勻，基巖廣泛出露，植被為灌木、藤本和次生喬木[29]，木質(zhì)素含量高，加上潮濕的土壤，這為擔(dān)子菌生長(zhǎng)提供了良好的條件[30]。

紅菌屬喜弱酸性土壤，因此其在次生林相對(duì)豐度較高（圖4）。三類森林都有較高豐度的木霉屬和鐮刀菌屬（圖7），這兩類真菌可以分泌纖維素酶分解碳及參與土壤難溶性磷的溶解[27]。青霉屬、裸節(jié)菌屬都是溶磷微生物，其在灌木林的含量相對(duì)較低，因而灌木林的AP含量較低。次生林擁有較高豐度的蠟殼耳屬和革菌屬，這兩類真菌屬于菌根真菌，有利于促進(jìn)生物固氮、加速土壤磷的風(fēng)化，提高土壤溶液離子的有效性以及直接吸收等過程，影響氮、磷、鉀、鈣、鎂等元素的無機(jī)循環(huán)，也有利于提高土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性[31]。說明在缺磷的情況下，喀斯特森林土壤會(huì)有一部分真菌承擔(dān)起溶磷的功能以促進(jìn)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)磷元素的周轉(zhuǎn)，而這些類群的種類和豐度則受到森林類型的影響。蠟殼耳屬（Sebacina）、鎖瑚菌屬（Clavulina）和紅菌屬（Russula）都是外生菌根真菌，它們僅在環(huán)境條件最為惡劣的次生林中相對(duì)豐度含量較高（圖7），結(jié)合次生林較低的土壤氮含量，可以發(fā)現(xiàn)次生林存在氮限制，說明次生林的土壤真菌可能在提升植物抗逆性及養(yǎng)分供給方面發(fā)揮著重要作用。

Peng等[32]發(fā)現(xiàn)坡度是喀斯特森林土壤微生物豐富度和多樣性空間分布的主要驅(qū)動(dòng)因素，本研究選取的三類森林坡度相近，因而土壤真菌多樣性沒有顯著差異（圖5）。另一方面，相差不大的植被覆蓋度可能是三類森林土壤真菌多樣性相差不大的原因[33]。有機(jī)質(zhì)和全氮是真菌重要的碳源和氮源，我們發(fā)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)和氮含量較高的灌木林和原生林，其真菌的α多樣性也是最高的。石灰?guī)r為主的地區(qū)景觀比其他生態(tài)脆弱區(qū)更加破碎[1]，因而具有多樣的小生境，這些小生境又為土壤真菌的多樣性發(fā)展提供了條件。次生林坡面的石隙和石槽中廣泛發(fā)育有“石隙土”、“石碗土”等土體形式，土層相對(duì)較厚，由于周圍巖石的分布，土壤水分及攜帶的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入較多[29]，這可能是導(dǎo)致次生林土壤真菌豐富度較高的原因。NMDS（圖6）和層級(jí)聚類（圖7）表明灌木林和原生林土壤真菌群落組成最為接近，一方面是因?yàn)檫@兩類森林土壤理化性質(zhì)十分接近，另一方面可能是因?yàn)榇紊只謴?fù)時(shí)間最短，而森林發(fā)育后期對(duì)真菌β多樣性的影響大于前期[16]。

三類森林中特有的OTU均占比近20%（圖2）， 差異物種各不相同（圖8），灌木林中的差異種有糞 殼菌綱（Sordariomycetes）、散囊菌（Eurotiomycetes），叢赤殼科（Nectriaceae）；次生林的差異種主要是傘菌 綱（Agaricomycetes）和古根菌綱（Archaeorhizomycetes）； 而未分類的傘菌目（unclassified Agaricales）和絲蓋傘菌（Inocybaceae、Inocybe）則在原生林起關(guān)鍵作用，說明森林類型顯著影響土壤真菌群落組成。

3.3 土壤理化性質(zhì)對(duì)喀斯特森林土壤真菌群落的影響

喀斯特地區(qū)的植物因特殊的母質(zhì)和高溫多雨 的氣候特征，都具有嗜鈣性、耐旱性和石生性等特點(diǎn)[34]。在極端環(huán)境中，土壤中的微生物進(jìn)化比植物更迅速地適應(yīng)不利的環(huán)境。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)土壤理化因子與土壤真菌類群（屬水平）存在顯著的相關(guān)關(guān)系（圖9），說明土壤理化因子顯著影響土壤真菌群落相對(duì)豐度。部分類群受環(huán)境因子影響較小，如相對(duì)豐度較高的被孢霉屬等，可能是由于其耐受性較高，這與高婷婷[35]的研究結(jié)果一致?；诰嚯x的冗余分析發(fā)現(xiàn)，土壤的交換性鈣離子、鎂離子、全鉀、土壤溫度對(duì)真菌群落的分布作用較大，是影響土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和分布的主導(dǎo)因子。說明喀斯特地區(qū)特殊的土壤環(huán)境不僅塑造了植被群落，也參與了土壤真菌群落的塑造。另一方面，植被根系分泌物和氣候條件等可能也對(duì)土壤真菌群落有一定的作用。

有學(xué)者提出氣候因素對(duì)土壤真菌組成的影響可能比土壤養(yǎng)分的影響更明顯[36]，但在喀斯特地區(qū)，土壤理化因子比氣候因子的影響更為強(qiáng)烈，可能是因?yàn)閺?fù)雜地形造成的養(yǎng)分分布不均直接影響到了土壤真菌的養(yǎng)分吸收和種間競(jìng)爭(zhēng)。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)TK是影響秦嶺撂荒地土壤真菌群落組成的主要因子[37]，這與我們的研究結(jié)論一致。而在黃土高原的一項(xiàng)研究則認(rèn)為，年均降水量、土壤pH以及SOC是塑造土壤真菌群落的主要因子[38]，我們的研究沒有出現(xiàn)這種結(jié)果可能是因?yàn)榭λ固氐貐^(qū)夏季降水豐沛，土壤真菌群落并未受到土壤水分的約束。Tang等[39]認(rèn)為土壤鈣驅(qū)動(dòng)了喀斯特石漠化地區(qū)土壤真菌的反應(yīng)機(jī)制，結(jié)合我們的研究結(jié)果，進(jìn)一步說明了鈣在塑造喀斯特土壤真菌群落中的重要作用。

真菌與植物關(guān)系密切，一方面植物凋落物可以為真菌提供養(yǎng)分來源，另一方面，菌根真菌與植物共生，加速土壤養(yǎng)分積累，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。在亞熱帶森林演替過程中，菌根真菌和磷酸酶參與根際磷轉(zhuǎn)化改善了植物營(yíng)養(yǎng)[40]，Chen等[41]發(fā)現(xiàn)在有機(jī)土壤中，樹木的種類是決定亞熱帶森林土壤微生物群落的重要因素，而林下植物區(qū)系α多樣性指數(shù)也顯著影響土壤真菌群落組成[42]。我們的db-RDA分析發(fā)現(xiàn)土壤指標(biāo)只解釋了不到15%的變異（圖10），可能的原因是植被生物多樣性和其他環(huán)境因子對(duì)研究區(qū)域土壤真菌群落可能有影響，我們沒有考慮到。因此，今后應(yīng)綜合分析植被、土壤、地形、氣候等因素對(duì)土壤真菌的影響。隨著森林的演替，土壤微生物由受N限制轉(zhuǎn)變?yōu)槭躈、P共同限制，優(yōu)化土壤微生物功能多樣性可能會(huì)提高土壤氮的有效性，通過優(yōu)化土壤非生物環(huán)境、減少土壤微生物多樣性的損失可能會(huì)提高土壤的多功能性。

4 結(jié)論

1）子囊菌門、擔(dān)子菌門、未分類真菌、被孢霉門和羅茲菌門是三類森林豐度較高的真菌類群。原生林和灌木林真菌的多樣性指數(shù)數(shù)值最高，次生林土壤真菌的豐富度和多樣性最低。灌木林和原生林具有最為接近的土壤養(yǎng)分含量及真菌群落結(jié)構(gòu)，各森林差異物種各不相同。

2)土壤真菌群落與土壤理化因子之間有顯著而密切的相關(guān)關(guān)系，土壤的交換性鈣離子、鎂離子、全鉀、土壤溫度是影響喀斯特森林土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和分布的重要因子。在植被恢復(fù)的過程中可依據(jù)土壤真菌群落的指示作用，對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)管理和干預(yù)，改變森林的演替方向，加速元素積累，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。