貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌多樣性資源調(diào)查

劉海飛，鄧春英，李 丹，趙藝芳，李明珠，湯曉辛

（1.貴州師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 貴陽 550025； 2.貴州科學(xué)院 貴陽 550001）

生物多樣性是生物與環(huán)境共同變化而形成的生態(tài)復(fù)合體，以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和，包括生態(tài)系統(tǒng)、物種和遺傳3個層次[1-2]。生物多樣性是反映一個地區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)，真菌是生物的重要組成部分。大型真菌是指能產(chǎn)生明顯可見子實(shí)體的真菌類群，對生態(tài)系統(tǒng)起著不可估量的作用，如腐生型大型真菌可分解復(fù)雜有機(jī)物，共生型大型真菌可促進(jìn)植物吸收養(yǎng)分，對生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分循環(huán)及碳循環(huán)有重要調(diào)節(jié)作用[3-4]。大型真菌不但種類繁多、數(shù)量大、分布廣，而且是具有重要經(jīng)濟(jì)和生態(tài)學(xué)意義的生物類群，在食品、農(nóng)業(yè)、制藥、生物防控等產(chǎn)業(yè)中具有較高的潛在利用價(jià)值[5-6]。

貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)地處遵義市西北部，總面積48 666 hm2，區(qū)內(nèi)海拔為560～1750 m，是長江上游一級支流赤水河中段的國家級自然保護(hù)區(qū)。貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)氣候?yàn)閬啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候，年均氣溫13.1 ℃，年均降水量1100 mm左右，一年四季陰雨多、日照少、濕度大、局部小氣候明顯，氣候的垂直差異十分顯著。保護(hù)區(qū)植物豐富，植被為亞熱帶常綠闊葉林，植被類型較豐富，氣候適宜，為大型真菌提供了較好的生境條件。有文獻(xiàn)記載該保護(hù)區(qū)大型真菌種類共有186 種，43 科，94 屬，其中子囊菌18 種，擔(dān)子菌168 種[7]。然而，該報(bào)道已經(jīng)過去10 年，隨著生態(tài)環(huán)境的不斷變化，真菌資源的多樣性可能也會隨之改變，過去主要通過形態(tài)學(xué)鑒定，隨著分子生物學(xué)鑒定技術(shù)的發(fā)展，很多物種才被精確鑒定，故10 年前的調(diào)查可能無法反映目前貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)真菌資源多樣性的真實(shí)情況。

因此，為了掌握貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌資源多樣性的真實(shí)情況，筆者以2019-2022年在貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)境內(nèi)調(diào)查和收集的標(biāo)本為基礎(chǔ)，對該地區(qū)的大型真菌多樣性進(jìn)行分析，為貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌多樣性保護(hù)、資源開發(fā)與利用提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本采集

筆者研究的標(biāo)本于2019-2022 年每年5-10月采自貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)（大坡鎮(zhèn)、三岔河鄉(xiāng)、程寨鄉(xiāng)、東皇鎮(zhèn)、土城鎮(zhèn)、同民鎮(zhèn)六個鄉(xiāng)鎮(zhèn)）。調(diào)查采用踏查法進(jìn)行，用真菌采集軟件記錄經(jīng)緯度、海拔、采集地點(diǎn)、時(shí)間、生境等信息，并對該區(qū)所采集的標(biāo)本進(jìn)行鑒定。筆者采集的標(biāo)本存放于貴州省生物研究所大型真菌標(biāo)本館（HGAMF）。

1.2 標(biāo)本形態(tài)觀察與鑒定

標(biāo)本鑒定采取形態(tài)學(xué)方法和分子生物學(xué)方法相結(jié)合。形態(tài)學(xué)方法包括宏觀形態(tài)學(xué)和微觀形態(tài)學(xué)[8]，宏觀形態(tài)包括觀察菌蓋、菌褶、菌管、菌柄等特征，微觀形態(tài)包括在顯微鏡（Olympus BX52F2）下觀察成熟孢子、擔(dān)子等特征。對于疑難物種通過分子生物學(xué)輔助鑒定，用CTAB 法提取DNA，將提取的DNA 進(jìn)行聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增，擴(kuò)增引物為ITS（ITS4/ITS5）[9]，將擴(kuò)增產(chǎn)物送至上海生工生物有限公司檢測，檢測得到的序列采用Bioedit 7.2.5 軟件讀取、拼接，進(jìn)而得到高質(zhì)量序列。最后通過Genebank 數(shù)據(jù)庫對序列進(jìn)行相似性比較，結(jié)合形態(tài)學(xué)和比對結(jié)果進(jìn)行物種鑒定，并依據(jù)世界大型真菌分類系統(tǒng)及信息平臺（http://www.nmdc.cn/macrofungi/）的真菌分類系統(tǒng)進(jìn)行分類。

1.3 物種組成成分分析

對貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)的大型真菌標(biāo)本進(jìn)行科、屬、種統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)各類群物種數(shù)目及其所占比例，其中優(yōu)勢科（≥10 種）和優(yōu)勢屬（≥5種）的統(tǒng)計(jì)與分析參照前人的方法[10-13]，數(shù)據(jù)處理和分析使用Excel（Microsoft Office 2019）進(jìn)行。參考前人的方法[14-17]對保護(hù)區(qū)內(nèi)食用菌、藥用菌、毒菌進(jìn)行劃分。物種保護(hù)等級參照生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《中國生物多樣性紅色名錄·大型真菌卷》評估報(bào)告及名錄進(jìn)行評估[18]。

1.4 區(qū)系相似性分析

對保護(hù)區(qū)內(nèi)大型真菌區(qū)系地理分析依據(jù)前人文獻(xiàn)進(jìn)行分析[19-28]。區(qū)系相似性采用公式S=2a/（b+c）×100%進(jìn)行計(jì)算[29]，其中S為相似性系數(shù)；a代表兩地區(qū)的共同屬數(shù)；b、c代表出現(xiàn)在一個地區(qū)的屬，兩地的相似性與其共有屬數(shù)成正比。用此方法探討貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌區(qū)系與貴州梵凈山[20]、重慶巫山[30]、廣東車八嶺[31]和安徽黃山[23]四個地區(qū)大型真菌區(qū)系的起源關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 物種種類組成

通過2019-2022 年對貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌進(jìn)行野外調(diào)查，共采集標(biāo)本1089份，通過形態(tài)學(xué)和分子生物學(xué)鑒定，結(jié)合前人文獻(xiàn)記載，該區(qū)共計(jì)有459 種大型真菌，隸屬于2 門7 綱20 目84 科204 屬；其中子囊菌4 綱6 目20 科29 屬39 種，擔(dān)子菌3 綱14 目64 科175 屬420 種。459 個物種中301 種為該地區(qū)新記錄的種，表明該區(qū)物種資源豐富，資源開發(fā)利用有待進(jìn)一步研究。

根據(jù)表1 可知，貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌優(yōu)勢科有紅菇科Russulaceae、多孔菌科Polyporaceae、蘑菇科Agaricaceae、牛肝菌科Boletaceae 等12 科，所含科數(shù)占總科數(shù)的14.29%，包含231 種，占總種數(shù)的50.33%，表明該地區(qū)優(yōu)勢科明顯。該保護(hù)區(qū)的優(yōu)勢屬主要有紅菇屬Russula、鵝膏屬Amanita、乳菇屬Lactarius、蘑菇屬Agaricus、小皮傘屬M(fèi)arasmius等17 屬，占總屬數(shù)的8.33%，包含177 種，占總種數(shù)的38.56%（表2）。

表1 貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌類群數(shù)量統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics on the number of macrofungi taxa in Xishui National Nature Reserve,Guizhou province

表2 大型真菌優(yōu)勢屬比較（≥5 種）Table 2 Comparison of dominant genera of macrofungi（≥5 species）

2.2 資源價(jià)值分析

貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌物種豐富（圖1），很多物種具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，筆者將保護(hù)區(qū)內(nèi)的大型真菌分為食用菌、藥用菌、食藥兼用菌、有毒菌四大類。

圖1 貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌部分子實(shí)體Fig.1 Some fruiting bodies of macrofungi in Xishui National Nature Reserve,Guizhou province

其中，食用菌172 種，占總種數(shù)的37.47%，主要有Agaricus flocculosipes、Agaricus gemellatus、Agaricus subrutilescens、Auricularia auricula-judae、Boletus meiweiniuganjun、Boletus violaceofuscus、Craterellus aureus、Flammulina velutipes、Hygrophorus yukishiro、Lactarius chrysorrheus、Lactarius kesiyae、Lactarius vividus、Lepista sordida、Lepista nuda、Macrolepiota albuminosa、Morchella conica、Morchella esculenta、Phallus rubrovolvatus、Russula albida、Russula rosea、Termitomyces clypeatus等。

藥用菌78 種，藥用菌占總種數(shù)的16.99%，主要有Amanita farinosa、Apioperdon pyriforme、Astraeus hygrometricus、Auriscalpium vulgare、Beauveria bassiana、Bjerkandera adusta、Cordyceps farinosa、Crepidotus applanatus、Cryptoporus sinensis、Fomitopsis pinicola、Ganoderma sichuanense、Ganoderma sinense、Gymnopus androsaceus、Isaria cicadae、Panellus stipticus、Neofavolus alveolaris、Podosordaria nigripes、Stereum sanguinolentum等。

食藥兼用菌75 種，占總種數(shù)的16.34%，主要有Agaricus silvaticus、Agaricus silvicolae-similis、Amanita vaginata、Auricularia cornea、Bovista pusilla、Calvatia craniiformis、Cantharellus cibarius、Cantharellus minor、Cordyceps militaris、Ganoderma australe、Ganoderma calidophilum、Ganoderma hainanense、Hygrocybe cantharellus、Lactarius hatsudake、Russula cyanoxantha、Ramaria aurea、Tremella fuciformis、Schizophyllum commune等。

有毒菌56 種，有毒菌占總種數(shù)的12.21%，主要有Amanita rufoferruginea、Agaricus moelleri、Hypholoma fasciculare、Russula poichilochroa、Boletellus indistinctus、Russula farinipes、Russula japonica、Amanita longistriata、Amanita pseudoporphyria、Inocybe assimilata、Clitocybe dealbata、Clitocybe nebularis、Bolbitius demangei、Paxillus involutus、Roridomyces roridus、Psilocybe cubensis、Entoloma murrayi、Conocybe semiglobata、Coprinopsis atramentaria等。

其余為應(yīng)用價(jià)值不明的，有78 種，占總種數(shù)的16.99%。

等級評估得出，近危（NT）6 種，占比1.31%，分別為Cordyceps militaris、Ramaria botrytoides、Ramaria asiatica、Ramaria linearis、Ganoderma applanatum、Ganoderma sichuanense，無危（LC）240 種，占比52.29%，數(shù)據(jù)不足（DD）75 種，占比16.34%，未予評估（NE）138 種，占比30.06%。其中，中國特有種為灰肉紅菇Russula griseocarnosa、小豹斑鵝膏Amanita parvipantherina、球基鵝膏Amanita subglobosa等27 種。

2.3 區(qū)系地理成分分析

由于物種多樣性的不完全性，導(dǎo)致部分物種在科水平上的分類地位不清晰，在科水平上進(jìn)行大型真菌區(qū)系地理成分分析具有不確定性，所以科的分布型很難體現(xiàn)出貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)的真菌區(qū)系特點(diǎn)，因此，筆者在本研究中只討論屬的區(qū)系特征，該區(qū)大型真菌可分為7 類，主要以世界分布屬為主（圖2）。

圖2 貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)的大型真菌屬的分布類型Fig.2 Distribution types of macrofungal genera in Xishui National Nature Reserve,Guizhou province

世界分布屬指沒有特定分布點(diǎn)廣泛分布于全球各地的屬。在該保護(hù)區(qū)204 屬中，世界分布屬包含子囊菌門中Cordyceps、Isaria、Daldinia、Hypoxylon、Peziza、Wynnea等11 個屬，擔(dān)子菌門中Agaricus、Agrocybe、Amanita、Armillaria、Astraeus、Auricularia、Bolbitius、Boletus、Bovista、Brunneoporus、Calocera、Calocybe、Calvatia、Tremella、Tricholomopsis、Tubaria、Tyromyces、Russula、Rhodofomes、Schizophyllum等100 個屬，共計(jì)111 個屬，占總屬數(shù)的54.41%。

北溫帶分布屬是指廣泛分布于北半球（歐亞大陸及北美）溫帶地區(qū)，分布中心在北溫帶，個別種類可以到達(dá)南溫帶的屬。包含子囊菌門中Beauveria、Chlorencoelia、Cudonia、Helvella、Leotia、Microglossum、Sarcoscypha、Morchella、Rhizina9 個屬，擔(dān)子菌門中Connopus、Bjerkandera、Meiorganum、Panus、Pseudofavolus、Ampulloclitocybe、Rickenella、Tapinella、Turbinellus、Cantharellus、Entoloma、Infundibulicybe、Megacollybia、Roridomyces等33 個屬。該分布屬在保護(hù)區(qū)內(nèi)有42 個屬，占總屬數(shù)的20.59%。

熱帶-亞熱帶分布屬指分布于熱帶、亞熱帶至溫帶地區(qū)，分布中心在熱帶的屬。該分布型包含子囊菌門中Trichaleurina、Phillipsia2 個屬，擔(dān)子菌門中Boletellus、Hymenochaete、Lactifluus、Sparassis、Trichaptum、Antrodiella、Boletinus、Exidia、Ganoderma等18 個屬，共計(jì)20 個屬，占總屬數(shù)的9.80%。

泛熱帶分布屬是指分布于亞熱帶或溫帶、東西兩半球熱帶地區(qū)，分布中心在熱帶的屬。該分布屬全部為擔(dān)子菌門，包含Dacryopinax、Lentinula、Neofavolus、Sanguinoderma、Truncospora、Heterochaete、Cyptotrama、Phallus、Pterula9 屬，占 總 屬 數(shù) 的4.41%。

東亞-北美間斷分布屬是指分布于亞洲東部與北美的屬。該分布屬有Amaropostia、Auriscalpium、Cryptoporus3 個屬，占總屬數(shù)的1.47%。

地中海區(qū)-西亞至中亞分布屬僅有Skeletocutis1 個屬分布，占總屬數(shù)的0.49%。

中國特有分布屬是僅分布于中國的屬，僅有Sinohygrocybe1 個屬，占總屬數(shù)的0.49%。

此外，目前還有Apioperdon、Ascobolus、Calycina、Candolleomyces等17 個屬的分類地位尚未明確。綜上，貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌地理成分世界分布屬總計(jì)111 個，占總屬數(shù)的54.41%，其次為北溫帶分布屬42 個，占總屬數(shù)的20.59%。其地理成分主要以世界分布屬為主，具有溫帶分布特征，但仍具有一定比例的熱帶-亞熱帶分布屬和泛熱帶分布屬等。

2.4 貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)與其他地區(qū)大型真菌區(qū)系的關(guān)系

為了探討貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)與其他地區(qū)的區(qū)系親緣關(guān)系，以貴州梵凈山、重慶巫山、廣東車八嶺和安徽黃山為例比較真菌區(qū)系與貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)的真菌區(qū)系親緣關(guān)系，結(jié)果如表3 所示。從分析結(jié)果可以得出，貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)與梵凈山大型真菌區(qū)系具有較高的相似性系數(shù)，相似性系數(shù)為74.07%，分析其原因可能是梵凈山和貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)同屬于武陵山脈西部優(yōu)先區(qū)，與貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)有比較相近的地理緯度、氣候等，因此貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌的起源與梵凈山大型真菌有著密不可分的關(guān)系。貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)與重慶巫山、廣東車八嶺、安徽黃山相似性系數(shù)分別為48.57%、48.35%、47.42%，都具有一定的親緣關(guān)系，主要原因可能是地質(zhì)結(jié)構(gòu)、氣候條件、植被類型等不同，從而導(dǎo)致物種所存在的種類也有所差異。

表3 貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)與有關(guān)地區(qū)的大型真菌區(qū)系比較Table 3 Comparison of macrofungal communities in Xishui National Nature Reserve,Guizhou province and related areas

3 討論與結(jié)論

貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)是貴州高原大婁山山脈和中國武陵山生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)內(nèi)最重要的自然保護(hù)區(qū)之一。主要保護(hù)對象為中亞熱帶常綠闊葉林森林生態(tài)系統(tǒng)及其野生動植物，區(qū)內(nèi)原生性植被分布集中，面積較大，在地球上同緯度地區(qū)十分罕見，是中國乃至世界上研究亞熱帶常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)最有代表性的典型區(qū)域之一[24]。同時(shí)，該保護(hù)區(qū)植被類型豐富，雨量充足，氣候濕潤，為大型真菌生長繁殖提供了良好環(huán)境。筆者本次調(diào)查研究共鑒定出大型真菌459 種，隸屬于2 門7綱20 目84 科204 屬。優(yōu)勢科有紅菇科Russulaceae、多孔菌科Polyporaceae、蘑菇科Agaricaceae、牛肝菌科Boletaceae 等12 科，多為外生菌根真菌，這與該保護(hù)區(qū)的植被以亞熱帶常綠闊葉林成分為主密切相關(guān)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該區(qū)食用菌有172 種，藥用菌有78 種，食藥兼用菌有75 種，毒菌有56 種。

筆者對保護(hù)區(qū)內(nèi)459 種大型真菌進(jìn)行保護(hù)等級評估，顯示該地有81 種需關(guān)注和保護(hù)，其中6 種近危，75 種數(shù)據(jù)不足。6 種近危種包含Cordyceps militaris、Ramaria botrytoides、Ramaria asiatica、Ramaria linearis、Ganoderma applanatum、Ganoderma sichuanense，其中珊瑚菌類3 種，該類真菌具有和胃氣、祛風(fēng)、破血、緩中等食藥用功能。另外還包含2種靈芝類和1 種蟲草，自古靈芝和蟲草被認(rèn)為是具有藥用價(jià)值的傳統(tǒng)真菌，且辨識度高，故被大量采集。在本次評估中發(fā)現(xiàn)，人類干擾、土地利用、森林砍伐等導(dǎo)致的棲息地破壞是影響大型真菌生存的重要因素，建議加強(qiáng)野生大型真菌資源的保護(hù)。

在有關(guān)貴州地區(qū)大型真菌的報(bào)道中，研究的范圍往往是自然保護(hù)區(qū)或山區(qū)，如研究較為全面的區(qū)域有黔東南、冊亨和望謨[33-36]。王晶等[37]對貴州省印江縣大型真菌多樣性的研究表明，該地區(qū)大型真菌優(yōu)勢科為紅菇科Russulaceae、多孔菌科Polyporaceae、蘑菇科Agaricaceae、牛肝菌科Boletaceae 等。鄧春英等[38]對貴州思南四野屯自然保護(hù)區(qū)大型真菌多樣性研究表明，該地區(qū)大型真菌優(yōu)勢科為紅菇科Russulaceae、多孔菌科Polyporaceae、蘑菇科Agaricaceae、牛肝菌科Boletaceae 等。對貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)的研究結(jié)果與以上2 個地區(qū)優(yōu)勢科類似，表明這幾個區(qū)域生態(tài)環(huán)境高度類似，其中，印江縣真菌資源開發(fā)已經(jīng)開展，且取得相應(yīng)成果，可為今后對貴州習(xí)水國家級自然保護(hù)區(qū)大型真菌資源的開發(fā)提供理論參考。