近自然管理方式對橡膠林根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響

李明美 全飛 孫樹晴 蘭國玉 楊川 吳志祥

摘要：【目的】探究近自然管理后橡膠林土壤、根際和根表中真菌物種組成和多樣性變化，為橡膠林生物多樣性恢復(fù)和天然橡膠的可持續(xù)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)?！痉椒ā吭谠囼?yàn)場內(nèi)建立1 ha橡膠林固定樣地進(jìn)行近自然管理，同時(shí)建立常規(guī)處理和除草劑處理的樣地進(jìn)行對比，基于高通量測序的方法分析土壤、根際及根表中真菌群落結(jié)構(gòu)、多樣性和群落功能?！窘Y(jié)果】橡膠林進(jìn)行近自然管理和除草劑處理后，其土壤有機(jī)質(zhì)和全磷含量降低，近自然管理后pH和含水率升高。常規(guī)林、近自然管理林和除草劑處理林土壤、根際和根表的主要優(yōu)勢真菌類群是子囊菌門（Ascomycota）和擔(dān)子菌門（Basidiomycota）;近自然管理后橡膠林土壤中子囊菌門減少，根際和根表中子囊菌門增加。在OTU水平上進(jìn)行PCoA分析，土壤和根表中物種組成存在顯著差異（P<0.05）。3種橡膠林土壤、根際和根表中真菌的α多樣性無顯著差異（P>0.05）;在OTU水平上的γ多樣性分析，根表中近自然管理林的真菌物種總量高于常規(guī)林和除草劑處理林;RDA分析結(jié)果表明土壤、根際和根表中主要環(huán)境影響因子分別為pH、全氮和有機(jī)質(zhì)。通過FUNGuild功能預(yù)測，3種橡膠林土壤、根際及根表真菌群落的營養(yǎng)型以腐生營養(yǎng)型為主，土壤中腐生營養(yǎng)型真菌含量高于根際和根表，近自然管理后橡膠林土壤中腐生營養(yǎng)型真菌減少?！窘Y(jié)論】近自然管理方式后橡膠林土壤理化性質(zhì)和養(yǎng)分發(fā)生改變，在一定程度上影響真菌的群落結(jié)構(gòu)和多樣性，同時(shí)增加了土壤中真菌在根表上的富集。

關(guān)鍵詞： 橡膠林;真菌;多樣性;物種組成;群落結(jié)構(gòu);近自然管理

中圖分類號：S714.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：2095-1191（2022）04-1121-10

Effects of close-to-natural management on the community structure and diversity of fungi in the rhizosphere

soil of rubber plantation

LI Ming-mei1，2， QUAN Fei1，2， SUN Shu-qing1，2， LAN Guo-yu2，3*，

YANG Chuan2，3， WU Zhi-xiang2，3

（1College of Forestry， Hainan University， Haikou， Hainan? 570228， China; 2Ruber Research Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Haikou， Hainan? 571101， China; 3Hainan Danzhou Tropical

Agro-ecosystem National Observation and Research Station， Danzhou， Hainan? 571737， China）

Abstract：【Objective】To explore the changes in the composition and diversity of fungal species in the soil， rhizosphere and root surface of rubber plantations after close-to-natural management， so as to provide a theoretical basis for the restoration of rubber plantation biodiversity and the sustainable development of natural rubber. 【Method】A fixed sample plot of 1 ha rubber plantation in the test site for close-to-natural management was established，at the same time， a sample plot of conventional treatment and a sample plot of herbicide treatment for comparative research were established to analyze the composition， diversity and community function of fungi in soil， rhizosphere and rhizoplane based on high-throughput gene sequencing. 【Result】After close-to-natural management and herbicide treatment， the content of SOM and TP decreased， and the pH and water content increased. Ascomycota and Basidiomycota were the main dominant fungal groups in conventional plantation， near natural management plantation and herbicide treated plantation. After close-to-natural management， Ascomycota in rubber plantation soil decreased， and Ascomycota in rhizosphere and rhizoplane increased. PCoA analysis at OTU level showed that significant differences existed in species composition between soil and root surface （P<0.05）. No significant difference in α diversity was found in fungi in soil， rhizosphere and rhizoplane of three rubber plantations.γ diversity analysis at OTU level showed that the total amount of fungal species in close-to-natural management plantation was higher than that in conventional plantation and herbicide treated plantation. RDA analysis showed that the main environmental impact factors in soil， rhizosphere and root surface were pH， TN and SOM. Accor-ding to the functional prediction of FUNGuild， the main nutrient type of fungal communities in the soil， rhizosphere and rhizoplane of the three rubber plantations was saprophytic， and the content of saprophytic fungi in the soil was higher than that in the rhizosphere and rhizoplane. After close-to-natural management， the saprophytic fungi in rubber plantation soil decreased. 【Conclusion】After near natural management， the water content and organic matter content of rubber forest increase， and the change of soil physical and chemical properties will influence the community structure and diversity of fungi to a certain extent， and increase the enrichment of fungi on the root surface.

Key words： rubber forest; fungi; diversity; species composition; community structure; close-to-natural management

Foundation items： National Natural Science Foundation of China（31770661）; Modern Agriculture Industrial Technology System Construction Special Project（CARS-33-ZP3）; Hainan Natural Science Foundation of High-level Talents Project（320RC733）; Hainan Important Research and Development Project of Social Development Project（ZDYF2019145）

0 引言

【研究意義】橡膠林是熱帶地區(qū)建立的旱地最好的生態(tài)系統(tǒng)之一（王紀(jì)坤等，2012），其作為熱帶地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)作物，也是熱帶地區(qū)的農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一（Chen et al.，2016;Xiao et al.，2019）。土壤中微生物是森林生態(tài)系統(tǒng)中重要組成部分，對于有機(jī)質(zhì)形成與分解、養(yǎng)分循環(huán)等方面具有重要作用，所以，對土壤微生物的生態(tài)學(xué)研究，具有十分深遠(yuǎn)的意義（張小甫等，2010）。根際土壤中微生物通過礦化土壤中有機(jī)物質(zhì)等方式增加土壤中有效養(yǎng)分的含量，提高植物對養(yǎng)分的吸收（Sarkar et al.，2018;Tiepo et al.，2018），因此，研究橡膠林中根際土壤微生物對于改善土壤肥力等具有重要實(shí)踐意義。【前人研究進(jìn)展】橡膠樹是我國重要的經(jīng)濟(jì)林木（孫愛花，2005），在我國云南和海南等地區(qū)均有種植。橡膠林在我國陸地森林生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位（陳莉等，2019），同時(shí)對于熱帶地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用，是熱帶地區(qū)的主要植被，在海南島橡膠樹約占總植被的四分之一（Manivong and Cramb，2008）。目前關(guān)于植物和動物等多樣性的研究有很多，但對于根系微生物的研究還比較少。根際是受根際生長影響并能從微環(huán)境中吸收大量養(yǎng)分的土體，根際微生物為附著于根際土壤微粒的微生物;根表指植物根系表面，根表微生物為生活于根黏膠質(zhì)層表面的微生物（Mohamed et al.，2009）。根際土壤微生物對植物生長具有重要作用，可與根系相互作用，同時(shí)參與植物的物質(zhì)循環(huán)和轉(zhuǎn)化（Jacobsen and Hjelms，2014）。真菌是根際土壤微生物的重要部分，近年來關(guān)于植物根際土壤中真菌的研究表明，土壤中真菌對人為活動較敏感，不同的管理和施肥方式等均會對真菌的數(shù)量、群落的組成和多樣性產(chǎn)生一定影響（Jiang et al.，2016;Ai et al.，2018）。橡膠林作為典型的人工生態(tài)系統(tǒng)長期伴隨著施肥、土地清理等人為活動，會對真菌產(chǎn)生影響（楊帆，2016;Kerfahi et al.，2016）。接近自然的林業(yè)的概念在1880年由德國林學(xué)家Gayer第一次正式提出，近自然林業(yè)在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的同時(shí)和生態(tài)可持續(xù)有機(jī)結(jié)合，尊重森林生態(tài)系統(tǒng)的自然發(fā)展（陳柳欽，2007）。2014年，蘭國玉等根據(jù)自然林理論，在橡膠林設(shè)立1 ha的固定樣地進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測多樣性特征，對橡膠林近自然管理后植物多樣性的研究表明，橡膠林植物多樣性得到恢復(fù)，多樣性接近熱帶雨林（蘭國玉等，2014;Lan et al.，2017）?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前對于真菌的研究多是土壤中真菌的群落結(jié)構(gòu)及多樣性，橡膠林近自然管理后植物多樣性變化有已有相關(guān)研究，而關(guān)于近自然管理方式對橡膠林根系微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的研究很少，關(guān)于不同的管理方式對橡膠林中微生物多樣性和群落功能產(chǎn)生的影響同樣鮮見。【擬解決的關(guān)鍵問題】通過土壤理化性質(zhì)和微生物生物功能測定，以及基因測序，了解橡膠林進(jìn)行近自然管理后土壤、根際和根表中真菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性的變化，為橡膠林微生物研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 研究地概況

海南島地處我國最南端，儋州市在海南島的西北部，地形以丘陵為主，屬熱帶季風(fēng)氣候，旱雨季分明，雨熱同期，全年有充足的光照和降水。每年5—10月為雨季，11月—次年4月為旱季，年平均氣溫為23.5°C左右，年平均降水量為1815 mm。本研究樣地位于海南省儋州市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場四隊(duì)（東經(jīng)109°29′58.56″，北緯19°32′45.96″），海拔70～100 m，地形平緩。

1. 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

樣地所在橡膠林為2005年種植的熱研7-33-97橡膠樹，適應(yīng)性良好且具有代表性。自2012年開始，設(shè)立面積為1 ha（100 m ×100 m）橡膠林進(jìn)行近自然管理作為近自然管理林樣地（CN），同時(shí)在試驗(yàn)場中分別設(shè)立常規(guī)管理林樣地（CK）和除草劑處理林樣地（CH），常規(guī)橡膠林的管理主要包括定期的割膠和施肥，并不定時(shí)進(jìn)行人工除草。

在樣地中等距選取3個(gè)樣點(diǎn)，相互間距離50 m左右，每個(gè)樣點(diǎn)選取長勢良好的橡膠樹。（1）土壤微生物樣品采集以選取的橡膠樹為圓心、0.5 m為半徑，等距選取4個(gè)點(diǎn)，在5～20 cm土層采集土壤200 g，混合均勻后，過篩去除雜質(zhì)，取500 g裝袋用于土壤理化性質(zhì)測定，另取10 g土壤用于后續(xù)試驗(yàn)，裝入編號的無菌離心管中并低溫保存。（2）根際微生物樣品采樣是在土壤微生物采樣的基礎(chǔ)上，在4個(gè)點(diǎn)分別剪取5～8根直徑小于2 mm的細(xì)根系，長9～12 cm，收集根系周圍1 mm的根際土壤10 g，去除雜質(zhì)并過篩，混合均勻后裝入無菌離心管中，低溫保存。（3）根表微生物樣品采集是在根際微生物取樣的基礎(chǔ)上將4個(gè)點(diǎn)的根系置于保溫盒內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)室用無菌刷刷去根系表層附著的土壤，將根系浸沒于無菌PBS溶液，放入搖床中轉(zhuǎn)速為180 r/min孵育20 min，重復(fù)2次，取出根系放入無菌PBS溶液，超聲波洗滌10 min，將洗滌液匯總并離心，收集沉淀，低溫保存。在3個(gè)橡膠林樣地中分別采集3個(gè)樣本作為重復(fù)，于2020年9月下旬時(shí)進(jìn)行取樣，之后在實(shí)驗(yàn)室對樣品進(jìn)行檢測。

1. 3 項(xiàng)目測定及方法

土壤理化性質(zhì)的測定方法以魯如坤（2000）的土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法為參考。土壤pH運(yùn)用pH計(jì)進(jìn)行測定，水土比為1.0∶2.5;土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀—外加熱法進(jìn)行測定;土壤含水率通過105 ℃進(jìn)行鮮土烘干測定;全氮與全磷測定分別采用靛酚藍(lán)和鉬銻抗比色法;全鉀則是用火焰光度計(jì)測定（李明美等，2021）。

土壤中微生物功能測定及分析主要包括微生物的纖維素分解作用、呼吸作用、氨化作用和硝化作用測定。纖維素分解作用，通過埋布法計(jì)算布條失重的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行測定;呼吸作用，通過堿吸收滴定法，計(jì)算土壤單位時(shí)間釋放的CO2毫克數(shù)得到呼吸強(qiáng)度;氨化作用，通過土壤培養(yǎng)法測定，計(jì)算培養(yǎng)前后土壤銨態(tài)氮含量的差值得到即為氨化作用強(qiáng)度;硝化作用，通過溶液培養(yǎng)法，測定培養(yǎng)后過濾液中NO2-N的含量即為硝化作用強(qiáng)度（全飛等，2019;李明美等，2021）。

土壤理化性質(zhì)測定。于2020年11月9日—16日進(jìn)行微生物功能測定，同時(shí)測定土壤含水率和pH，于2020年11月20日進(jìn)行土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和全鉀的檢測;測序部分實(shí)驗(yàn)在2020年11月18日完成。

1. 4 高通量測序分析

使用FastDNA? Spin Kit for Soil試劑盒（MP Biomedicals， USA）進(jìn)行DNA提取和擴(kuò)增子測序，以ITS1F（5'-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3'）和ITS2R（5'-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3'）為引物，采用熱循環(huán)PCR系統(tǒng)（GeneAmp 9700，ABI，USA）對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增。PCR反應(yīng)一式三份進(jìn)行測序，每份20 μL混合物，擴(kuò)增程序：95 ℃ 3 min，55 ℃ 30 s，72 ℃ 45 s，進(jìn)行35個(gè)循環(huán);72 ℃延伸10 min。委托Illumina公司MiSeq測序，使用AxyPrep DNA試劑盒（Axygen Biosciences， Union City，CA，U.S.），根據(jù)說明從2%瓊脂糖凝膠中提取擴(kuò)增子，進(jìn)行純化，并使用QuantiFluor -ST（Promega，U.S.）進(jìn)行定量，最后進(jìn)行配對末端測序（2250）（Adams et al.，2013;李明美等，2021），通過FUNGuild對真菌進(jìn)行功能預(yù)測，得到樣本真菌的功能分類及在不同樣本中的豐度。

1. 5 統(tǒng)計(jì)分析

真菌多樣性運(yùn)用Shannon分析、PCoA分析、Adonis分析等方法進(jìn)行對比;采用Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和柱狀圖制作，SPSS 25.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的Duncan’s方差分析，R 4.1.2進(jìn)行主坐標(biāo)分析、相關(guān)性分析和多樣性指數(shù)分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同管理方式橡膠林土壤養(yǎng)分特征比較

從表1可知，不同管理方式間橡膠林土壤含水率和pH不存在顯著性差異（P>0.05，下同）;常規(guī)林的pH低于其他橡膠林，土壤的酸性更強(qiáng)，且有機(jī)質(zhì)高于其他橡膠林。近自然管理林的全鉀顯著高于常規(guī)林和除草劑處理林（P<0.05，下同）;近自然管理林的全氮顯著低于常規(guī)林和除草劑處理林。

2. 2 不同管理方式橡膠林土壤微生物的生物功能比較

如圖1所示，常規(guī)林的氨化作用強(qiáng)度顯著低于近自然管理林和除草劑處理林。3個(gè)橡膠林在纖維素分解作用、呼吸作用和硝化作用方面均不存在顯著性差異。進(jìn)行近自然管理后，橡膠林土壤微生物功能中的纖維素分解作用、呼吸作用、氨化作用和硝化作用均有所增強(qiáng);對橡膠林進(jìn)行除草劑處理后，土壤微生物的纖維素分解作用強(qiáng)度出現(xiàn)下降，呼吸作用、氨化作用和硝化作用均增強(qiáng)。

2. 3 不同管理方式橡膠林根際土壤中真菌的群落結(jié)構(gòu)及多樣性比較

2. 3. 1 根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)比較 在門水平對3種橡膠林中真菌組成進(jìn)行對比，由圖2-A可知，橡膠林進(jìn)行近自然管理后，子囊菌門（Ascomycota）減少，擔(dān)子菌門（Basidiomycota）和被孢霉門（Mortierellomycota）增加;對橡膠林進(jìn)行除草劑處理后被孢霉門（Mortierellomycota）減少。對比不同管理方式的土壤根際中真菌（圖2-B）可知，近自然管理后子囊菌門（Ascomycota）增加，擔(dān)子菌門（Basidiomycota）減少;進(jìn)行除草劑處理后根際中真菌擔(dān)子菌門（Basidiomycota）增加，被孢霉門（Mortierellomycota）減少。如圖2-C所示，對比根表中真菌物種組成，近自然管理后子囊菌門（Ascomycota）和球囊菌門（Glomeromycota）增加，羅茲菌門（Rozellomycota）減少;除草劑處理后子囊菌門（Ascomycota）和球囊菌門 （Glomeromycota）增加，羅茲菌門（Rozellomycota）減少。由此可見，常規(guī)林、近自然管理林和除草劑處理林的主要優(yōu)勢真菌類群是子囊菌門（Ascomycota）和擔(dān)子菌門（Basidiomycota）。

2. 3. 2 根際土壤真菌多樣性比較 在OTU水平上進(jìn)行γ多樣性對比，累計(jì)多樣性曲線主要用于描述隨著樣本量的加大，物種總量和核心物種數(shù)的變化情況。隨著樣本量的加大，常規(guī)林、近自然管理林和除草劑處理林的根際、根表和土壤中真菌物種總量變化趨勢均為逐漸增加。圖3-A～圖3-C分別是土壤、根際和根表中的累計(jì)多樣性對比，在土壤和根際中近自然管理林的真菌物種總量最低，但在根表中近自然管理林的真菌物種總量高于其他林種。

運(yùn)用t 檢驗(yàn)在OTU水平上對常規(guī)林、近自然管理林和除草劑處理林的根際、根表和土壤真菌進(jìn)行多樣性對比，結(jié)果（圖4）發(fā)現(xiàn)，3種橡膠林的土壤、根際和根表中真菌的群落多樣性均無顯著性差異。橡膠林進(jìn)行近自然管理后，土壤和根際中真菌在OTU水平Shannon指數(shù)相差不明顯（圖4-A、圖4-B）;根表中真菌的Shannon指數(shù)，近自然管理林高于常規(guī)林，說明群落多樣性更高（圖4-C）。

在OTU水平上對3種橡膠林的土壤、根際和根表中真菌物種進(jìn)行PCoA分析，結(jié)果（圖5）可知，3種橡膠林土壤中真菌物種組成存在顯著性差異（P=0.019），根際中真菌物種組成不存在顯著性差異（P=0.071），根表中真菌物種物種組成同樣存在顯著性差異（P =0.045）。

RDA分析結(jié)果（圖6）表明，對于土壤中真菌群落，RDA1和RDA2共同解釋率為38.49%，主要環(huán)境影響因子是pH、含水率和全鉀;對于根際中真菌群落，RDA1和RDA2共同解釋率是35.64%，主要環(huán)境影響因子是全氮和全鉀;對于根表真菌群落，RDA1和RDA2共同解釋率是51.73%，主要環(huán)境影響因子是有機(jī)質(zhì)、全鉀。

2. 4 不同管理方式橡膠林根際土壤中真菌功能預(yù)測

為了解3種橡膠林土壤、根際及根表中真菌的群落功能，通過FUNGuid對真菌進(jìn)行功能預(yù)測，運(yùn)用guild對真菌群落進(jìn)行功能分類。結(jié)果（圖7）表明，3種橡膠林土壤、根際和根表中真菌群落主要包括腐生營養(yǎng)型（Saprotroph）、病理營養(yǎng)型（Pathotroph）、共生營養(yǎng)型（Symbiotroph）、病理—腐生營養(yǎng)型（Patho-troph-Saprotroph）、腐生—共生營養(yǎng)型（Saprotroph-Symbiotroph）、病理—共生營養(yǎng)型（Pathotroph-Symbiotroph）、病理—腐生—共生營養(yǎng)型（Pathotroph-Saprotroph-Symbiotroph），且以腐生營養(yǎng)型為主，其次是病理—腐生營養(yǎng)型，病理營養(yǎng)型含量較低。其中，土壤中腐生營養(yǎng)型和病理—腐生營養(yǎng)型真菌含量高于根際和根表中，近自然管理后，橡膠林土壤中腐生營養(yǎng)型真菌減少，土壤和根際中病理營養(yǎng)型真菌減少。

3 討論

3. 1 不同管理方式對橡膠林土壤養(yǎng)分和微生物功能的影響

本研究結(jié)果表明，近自然管理的橡膠林與常規(guī)橡膠林相比，其土壤中含水率增加，pH升高，全鉀含量增加，有機(jī)質(zhì)含量降低，全磷和全氮含量降低。在已有的研究中，橡膠林在進(jìn)行近自然管理后植物多樣性得到恢復(fù)（蘭國玉等，2014），植物多樣性的增加會減少地面的水分蒸發(fā)，同時(shí)，植物多樣性土壤中含水率和pH等環(huán)境因子呈正相關(guān)（徐瀾等，2021），使土壤含水率上升。長期的施用化肥會導(dǎo)致土壤pH降低（唐賢等，2020），土壤酸堿度對土壤有機(jī)質(zhì)含量具有重要影響（Kirschbaum，2000）。常規(guī)橡膠林在日常管理中，相比近自然管理林會施用化肥，近自然管理后橡膠林的土壤pH更高，全磷、全氮和有機(jī)質(zhì)含量降低。橡膠林進(jìn)行除草劑處理后，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，造成土壤含水率降低，嚴(yán)重甚至造成土壤板結(jié)，同時(shí)由于土壤中有機(jī)質(zhì)含量與含水量呈正比的關(guān)系（萬松華等，2013），因此，橡膠林土壤中施用除草劑后pH、有機(jī)質(zhì)和全磷含量會降低。橡膠林在進(jìn)行近自然管理和除草劑處理后，微生物的呼吸作用、氨化作用和硝化作用強(qiáng)度增加。有研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境中pH與微生物生命活動有著密切聯(lián)系，因?yàn)榧?xì)胞膜所帶的電荷易受到環(huán)境中pH影響，從而造成細(xì)胞對營養(yǎng)物質(zhì)吸收狀況的改變（陳燕飛，2009）。本研究中，對橡膠林進(jìn)行近自然管理和施用除草劑后，土壤pH升高，這會對土壤中微生物活動產(chǎn)生影響，造成微生物的生物功能變化。

3. 2 不同管理方式對橡膠林根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響

耕作措施和土壤利用方式等會對土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)造成影響（何玉梅等，2007;劉星等，2016;Lan et al.，2020b），真菌群落是生態(tài)系統(tǒng)中功能多樣化的類群，對植物生長和土壤健康產(chǎn)生影響（Klaubauf et al.，2010）。常規(guī)林、近自然管理林和除草劑處理林的主要優(yōu)勢真菌類群是子囊菌門（Ascomycota）和擔(dān)子菌門（Basidiomycota），該研究結(jié)果與Lan等（2020c）關(guān)于海南島橡膠林中真菌研究結(jié)果一致。土壤環(huán)境因子（pH、溫度、含水率和有機(jī)質(zhì)等）對于真菌的群落結(jié)構(gòu)有重要影響（Hazard et al.，2013;韓世忠等，2015），在有關(guān)蔬菜種植地真菌的研究中，真菌與土壤的有機(jī)質(zhì)呈正相關(guān)（高玉峰和賀字典，2010），本研究中橡膠林近自然管理后有機(jī)質(zhì)含量降低，γ多樣性對比中近自然林真菌物種數(shù)更低。子囊菌門主要是以腐生菌為主，可將土壤中有機(jī)質(zhì)分解為易被吸收的養(yǎng)分（Beimforde et al.，2014），本研究中，真菌組成測定發(fā)現(xiàn)，近自然管理后土壤中子囊菌門減少，功能預(yù)測結(jié)果中腐生型真菌減少。近自然管理后橡膠林植物多樣性增加（蘭國玉等，2014），林下掉落物隨之增加，土壤中木質(zhì)素含量升高，會促進(jìn)擔(dān)子菌門增加。同時(shí)，根據(jù)根際效應(yīng)，土壤理化性質(zhì)改變時(shí)根系周圍的微域環(huán)境發(fā)生改變，根系分泌物為微生物提供了營養(yǎng)和能源，影響著微生物數(shù)量和組成，并且根際環(huán)境中磷和氮等物質(zhì)的富集（吳龍華等，2000），導(dǎo)致真菌在橡膠樹根表上的富集程度增加，是造成根際和根表中子囊菌門增加的原因之一。橡膠林進(jìn)行除草劑處理后，土壤中有機(jī)質(zhì)含量降低，而被孢霉門真菌通常在有機(jī)質(zhì)豐富的土壤中含量較高（寧琪等， 2021），因此除草劑處理后土壤和根際中被孢霉門減少。

在OTU水平上進(jìn)行γ多樣性對比，橡膠林進(jìn)行近自然管理后，根表中真菌物種總量更高，但土壤和根際中近自然管理林真菌物種總量低于其他2個(gè)林種。蘭國玉等（2014）研究發(fā)現(xiàn)，橡膠林在進(jìn)行近自然管理后群落物種多樣性增加，植物物種豐度和植物功能多樣性與土壤細(xì)菌群落多樣性有成正比（肖輝林和鄭習(xí)健，2001），橡膠林中細(xì)菌多樣性更高（李明美等，2021），因?yàn)橥寥乐形⑸锎嬖诟偁幣懦猬F(xiàn)象（Eldridge et al. ，2017），細(xì)菌多樣性的增加是抑制土壤中真菌增加的原因之一。3種橡膠林土壤、根際和根表中真菌的多樣性差異不顯著，但近自然管理后，根表中真菌的Shannon指數(shù)更高，PCoA分析發(fā)現(xiàn)3種橡膠林土壤和根表中真菌物種組成存在顯著性差異，根際中真菌的物種組成無差異性。Lan等（2020a）研究表明， 土壤的pH是區(qū)域范圍內(nèi)微生物多樣性的一個(gè)最重要影響因素。橡膠林土壤理化性質(zhì)的改變，使土壤、根際及根表中真菌的組成改變，同時(shí)真菌在根表上富集，造成根表真菌物種總量更高，群落多樣性更高。

3. 3 不同管理方式對橡膠林根際土壤中真菌群落功能的影響

基于真菌的基因功能預(yù)測，發(fā)現(xiàn)在3種橡膠林的土壤、根際及根表中真菌群落以腐生營養(yǎng)型為主，同時(shí)病理營養(yǎng)型含量較低，說明橡膠林土壤、根際和根表中真菌群落結(jié)構(gòu)組成比較健康。腐生營養(yǎng)型真菌的營養(yǎng)供應(yīng)是從有機(jī)質(zhì)中獲得（Franc，2019），所以土壤中腐生營養(yǎng)型真菌含量相對高于根際和根表，根據(jù)土壤理化性質(zhì)測定得到，橡膠林進(jìn)行近自然管理后土壤有機(jī)質(zhì)降低，土壤中腐生型真菌減少，且較為頻繁的人為活動會造成腐生營養(yǎng)型真菌富集，同時(shí)增加了病理型真菌，使得近自然林的病理營養(yǎng)型真菌相對減少（蔡蕓霜等，2021）。

本研究通過高通量測序技術(shù)和基因功能預(yù)測等方法，對不同管理方式橡膠林土壤、根際及根表中真菌的群落結(jié)構(gòu)和多樣性進(jìn)行對比和研究。已有研究表明，橡膠林進(jìn)行近自然管理后，群落物種多樣性并不低，同時(shí)近自然管理后的橡膠林產(chǎn)量也不低于常規(guī)管理的橡膠林（蘭國玉等，2014;Lan et al.，2017）。本研究進(jìn)一步得出，對橡膠林進(jìn)行近自然管理和除草劑處理后，土壤和根表中真菌物種組成存在顯著性差異，對橡膠林進(jìn)行近自然管理可降低管理成本，可以為橡膠林的管理和橡膠林微生物研究提供一定參考。

4 結(jié)論

近自然管理方式后橡膠林土壤理化性質(zhì)和養(yǎng)分發(fā)生改變，在一定程度上影響真菌的群落結(jié)構(gòu)和多樣性，同時(shí)增加了土壤中真菌在根表上的富集。

參考文獻(xiàn)：

蔡蕓霜，張建兵，鐘麗雯，陸雙龍，黃麗排，閆妍，羅為群，朱同彬，胡寶清. 2021. 桂西北峰叢洼地農(nóng)作區(qū)土壤真菌多樣性對不同耕作模式的響應(yīng)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，41（12）：4886-4899. [Cai Y S，Zhang J B，Zhong L W，Lu S L，Huang L P，Yan Y，Luo W Q，Zhu T B，Hu B Q. 2021. Response of the fungal diversity to different tillage modes in the farming areas of karst peak-cluster depressions，southwest China[J]. Acta Ecologica Sinica，41（12）：4886-4899.] doi：10.5846/stxb202001150119.

陳莉，黃先寒，蘭國玉，譚正洪，楊川，吳志祥. 2019. 中國橡膠林下植物物種組成與多樣性分析[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，34（2）：76-83. [Chen L，Huang X H，Lan G Y，Tan Z H，Yang C，Wu Z X. 2019. Undergrowth plant species composition and diversity of rubber plantations in China[J]. Journal of Northwest Forestry University，34（2）：76-83.] doi：10.3969/j.issn.1001-7461.2019.02.12.

陳柳欽. 2007. 林業(yè)經(jīng)營理論的歷史演變[J]. 中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），7（2）：50-56. [Chen L Q. 2007. The historical evolution of theories on forest management[J]. Journal of China University of Geosciences（Social Sciences Edition），7（2）：50-56.] doi：10.16493/j.cnki.42-1627/c.2007.02.011.

陳燕飛. 2009. pH對微生物的影響[J]. 太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），8（3）：121-124. [Chen Y F. 2009. pH to uygur biology influence[J]. Journal of Taiyuan Normal University（Natural Science Edition），8（3）：121-124.] doi：10.3969/j.issn.1672-2027.2009.03.032.

Franc Pohleven. 2019. 為什么腐生真菌具有極好的藥用特性？[J]. 食藥用菌，27（6）：363-365. [Franc P. 2019. Why do the saprophytic fungi have great medicinal properties？ [J]. Edible and Medicinal Mushrooms，27（6）：363-365.]

高玉峰，賀字典. 2010. 影響土壤真菌多樣性的土壤因素[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，26（10）：177-181. [Gao Y F，He Z D. 2010. Study on soils effect factors to fungi diversity in Hebei Province[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，26（10）：177-181.]

韓世忠，高人，李愛萍，馬紅亮，尹云鋒，司友濤，陳仕東，鄭群瑞. 2015. 中亞熱帶地區(qū)兩種森林植被類型土壤微生物群落結(jié)構(gòu)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，26（7）：2151-2158. [Han S Z，Gao R，Li A P，Ma H L，Yin Y F，Si Y T，Chen S D，Zheng Q R. 2015. Soil microbial community structure of two types of forests in the mid-subtropics of China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology，26（7）：2151-2158.] doi：10.13287/j.1001-9332.20150506.011.

何玉梅，張仁陟，張麗華，解開治. 2007. 不同耕作措施對土壤真菌群落結(jié)構(gòu)與生態(tài)特征的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，27（1）：113-119. [He Y M，Zhang R Z，Zhang L H，Xie K Z. 2007. Effects of different tillage practices on fungi community structure and ecologic characteristics in loess soils[J]. Acta Ecologica Sinica，27（1）：113-119.] doi：10.3321/j.issn：1000-0933.2007.01.013.

蘭國玉，吳志祥，謝貴水. 2014. 海南橡膠林植物多樣性特征[J]. 生物多樣性，22（5）：658-666. [Lan G Y，Wu Z X，Xie G S. 2014. Characteristics of plant species diversity of rubber plantation in Hainan Island[J]. Biodiversity Science，22（5）： 658-666.] doi：10.3724/SP.J.1003.2014.14080.

李明美，全飛，孫樹晴，蘭國玉，楊川，吳志祥. 2021. 近自然管理對橡膠林土壤細(xì)菌組成及多樣性的影響[J]. 西部林業(yè)科學(xué)，50（5）：81-89. [Li M M，Quan F，Sun S Q，Lan G Y，Yang C，Wu Z X. 2021. The effect of close-to-natural management on soil bacteria in rubber plantations[J]. Journal of West China Forestry Science，50（5）：81-89.] doi：10.16473/j.cnki.xblykx1972.2021.05.012.

劉星，張文明，張春紅，邱慧珍，李瑞琴，王蒂，沈其榮. 2016. 土壤滅菌—生物有機(jī)肥聯(lián)用對連作馬鈴薯及土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，36（20）：6365-6378. [Liu X，Zhang W M，Zhang C H，Qiu H Z，Li R Q，Wang D，Shen Q R. 2016. Combination of the application of soil disinfection and bio-organic fertilizer amendment and its effects on yield and quality of tubers，physio-logical characteristics of plants，and the soil fungal community in a potato monoculture system[J]. Acta Ecologica Sinica，36（20）：6365-6378.] doi：10.5846/stxb20150411 0737.

魯如坤. 2000. 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社. [Lu R K. 2000. Agricultural chemical analysis method of soil[M]. Beijing：Chinese Agricultural Science and Technology Press.]

寧琪，陳林，李芳，張叢志，馬東豪，蔡澤江，張佳寶. 2021. 被孢霉對土壤養(yǎng)分有效性和秸稈降解的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào)，59（1）：206-217. [Ning Q，Chen L，Li F，Zhang C Z，Ma D H，Cai Z J，Zhang J B. 2021. Effects of mortierella on nutrient availability and straw decomposition in soil[J]. Acta Pedologica Sinica，59（1）：206-217.] doi：10. 11766/trxb202006020213.

全飛，李君，蘭國玉，吳志祥，陳莉. 2019. 西雙版納熱帶森林土壤微生物生物量碳與生物功能研究[J]. 西部林業(yè)科學(xué)，48（6）：133-140. [Quan F，Li J，Lan G Y，Wu Z X，Chen L. 2019. Soil microbial biomass carbon and biological function og tropical forest in Xishuangbanna[J]. Journal of West China Forestry Science，48（6）：133-140.] doi：10.16473/j.cnki.xblykx1972.2019.06.021.

孫愛花. 2005. 橡膠樹優(yōu)良品種指紋圖譜的構(gòu)建[D]. 儋州：華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué). [Sun A H. 2005. Construction of molecular genetic map in elite Hevea brasiliensis germplasm[D]. Danzhou：South China University of Tropical Agriculture.]

唐賢，梁豐，徐明崗，文石林，蔡澤江，宋芳芳，高強(qiáng). 2020. 長期施用化肥對農(nóng)田土壤pH影響的整合分析[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，42（3）：316-321. [Tang X，Liang F，Xu M G，Wen S L，Cai Z J，Song F F，Gao Q. 2020. A meta-analsis of effects of long-term application of chemical fertilizer on pH of farmland soil[J]. Journal of Jilin Agricultural University，42（3）：316-321.] doi：10.13327/j.jjlau. 2020.4506.

萬松華，胡厚軍，鄧桂芹. 2013. 淺析土壤有機(jī)質(zhì)含量與土壤物理性能參數(shù)的相關(guān)性[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù)，33（8）：8. [Wan S H，Hu H J，Deng G Q. 2013. Brief discussion on the correlation between soil organic matter content and soil physical performance parameters[J]. Agriculture and Technology，33（8）：8.]

王紀(jì)坤，蘭國玉，吳志祥，謝貴水. 2012. 海南島橡膠林林下植物資源調(diào)查與分析[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，32（6）：31-36. [Wang J K，Lan G Y，Wu Z X，Xie G S. 2012. Investigation and analysis of plant resources under rubber forests in Hainan Island[J]. Chinese Journal of Tropical Agriculture，32（6）：31-36.]? doi：10.3969/j.issn.1009-2196.2012. 06.008.

吳龍華，張素君，劉蘭民，楊躍，張國忠. 2000. 不同土壤類型和肥力玉米地土壤養(yǎng)分根際效應(yīng)研究[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，11（4）：545-548. [Wu L H，Zhang S J，Liu L M，Yang Y，Zhang G Z. 2000. Rhizosphere effect of nutrients in different maize soils with different fertility levels[J]. Chinese Journal of Applied Ecology，11（4）：545-548.]

肖輝林，鄭習(xí)健. 2001. 植物多樣性對土壤微生物的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，10（3）：238-241. [Xiao H L，Zheng X J. 2001. Effects of plant diversity on soil microbes[J]. Soil and Environmental Sciences，10（3）：238-241.] doi：10.3969/j.issn.1674-5906.2001.03.019.

徐瀾，王云強(qiáng)，孫慧，賀美娜，童永平，張萍萍. 2021. 黃土高原水蝕風(fēng)蝕交錯帶小流域土壤水分季節(jié)變化特征與主控因素[J]. 水土保持學(xué)報(bào)，35（5）：122-129. [Xu L，Wang Y Q，Sun H，He M N，Tong Y P，Zhang P P. 2021. Seasonal changes of soil water content and controlling factors in a small watershed in the water-wind erosion crisscross region of the loess plateau[J]. Journal of Soil and Water Conservation，35（5）：122-129.] doi：10.13870/j.cnki. stbcxb.2021.05.018.

楊帆. 2016. 熱帶雨林轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z林對土壤微生物的影響研究[D]. 昆明：云南師范大學(xué). [Yang F. 2016. Research on microorganism changes under the transformation from tropical rain forests to rubber plantations[D]. Kunming：Yunnan Normal University.]

張小甫，時(shí)永杰，田福平，楊文靜. 2010. 土壤微生物生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，38（19）：10124-10126. [Zhang X F，Shi Y J，Tian F P，Yang W J. 2010. Research advances in soil microbial ecology[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences，38（19）：10124-10126.] doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2010.19.072.

Adams R I，Miletto M，Taylor J W，Bruns T D. 2013. Dispersal in microbes：Fungi in indoor air are dominated by outdoor air and show dispersal limitation at short distances[J]. The ISME Journal，7（7）：1262-1273.? doi：10.1038/ismej.2013.28.

Ai C，Zhang S Q，Zhang X，Guo D D，Zhou W，Huang S M. 2018. Distinct responses of soil bacterial and fungal communities to changes in fertilization regime and crop rotation[J]. Geoderma，319：156-166. doi：10.1016/j.geoderma.2018.01.010.

Beimforde C，F(xiàn)eldberg K，Nylinder S，Rikkinen J，Tuovila H，D?rfelt H，Gube M，Jackson D J，Reitner J，Seyfullah L J，Schmidt A R. 2014. Estimating the phanerozoic history of the ascomycota lineages：Combining fossil and mole-cular data[J]. Molecular Phylogenetics and Evolution，78：386-398.? doi：10.1016/j.ympev.2014.04.024.

Chen B Q，Li X P，Xiao X M，Zhao B，Dong J W，Kou W L，Qin Y W，Yang C，Wu Z X，Sun R，Lan G Y，Xie G S. 2016. Mapping tropical forests and deciduous rubber plantations in Hainan Island，China by integrating PALSAR 25-m and multi-temporal Landsat images[J]. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation，50：117-130. doi：10.1016/j.jag.2016.03.011.

Eldridge D J，Delgado-Baquerizo M，Travers S K，Val J，Oliver I，Hamonts K，Singh B K. 2017. Competition drives the response of soil microbial diversity to increased gra-zing by vertebrate herbivores[J]. Ecology，98（7）：1922-1931. doi：10.1002/ecy.1879.

Hazard C，Gosling P，Gast van der C J，Mitchell D T，Doohan F M，Bending G D. 2013. The role of local environment and geographical distance in determining community composition of arbuscular mycorrhizal fungi at the landscape scale[J]. The ISME Journal，7（3）：498-508. doi：10. 1038/ismej.2012.127.

Jacobsen C S，Hjelms M H. 2014. Agricultural soils，pesticides and microbial diversity[J]. Current Opinion in Biotechnology，27：15-20. doi：10.1016/j.copbio.2013.09.003.

Jiang Y J，Liang Y T，Li C M，Wang F，Sui Y Y，Suvannang N，Zhou J Z，Sun B. 2016. Crop rotations alter bacterial and fungal diversity in paddy soils across east Asia[J]. Soil Biology and Biochemistry，95：250-261. doi：10.1016/j.soilbio.2016.01.007.

Kerfahi D，Tripathi B M，Dong K，Go R，Adams J M. 2016. Rainforest conversion to rubber plantation may not result in lower soil diversity of bacteria，fungi，and nematodes[J]. Microbial Ecology，72（2）：359-371. doi：10.1007/s00248-016-0790-0.

Kirschbaum M U F. 2000. Will changes in soil organic carbon act as a positive or negative feedback on global warming[J]. Biogeochemistry，48：21-51. doi：10.1023/A：1006238 902976.

Klaubauf S，Inselsbacher E，Zechmeister-Boltenstern S. 2010. Molecular diversity of fungal communities in agricultural soils from Lower Austria[J]. Fungal Diversity， 44（1）：65-75. doi：10.1007/s13225-010-0053-1.

Lan G Y，Wu Z X，Chen B Q，Xie G S. 2017. Species diversity in a naturally managed rubber plantation in Hainan Island，South China[J]. Tropical Conservation Science，10. doi：10.1177/1940082917712427.

Lan G Y，Wu Z X，Li Y W，Chen B Q. 2020a. The drivers of soil bacterial communities in rubber plantation at local and geographic scales[J]. Archives of Agronomy and Soil Science，66（3）：358-369. doi：10.1080/03650340.2019.16 16286.

Lan G Y，Wu Z X，Yang C，Sun R，Chen B Q，Zhang X C. 2020b. Forest conversion alters the structure and functional processes of tropical forest soil microbial communities[J]. Land Degradation and Development，32（2）：613-627. doi：10.1002/LDR.3757.

Lan G Y，Wu Z X，Yang C，Sun R，Chen B Q，Zhang X. 2020c. Tropical rainforest conversion into rubber plantations results in changes in soil fungal composition，but underling mechanisms of community assembly remain unchanged[J]. Geoderma，375：114505. doi：10.1016/j.geoderma.2020.114505.

Manivong V，Cramb R A. 2008. Economics of smalholder rubber expansion in Northern Laos[J]. Agroforestry System，74：113-125. doi：10.1007/s10457-008-9136-3.

Mohamed M A N，Elsebai T N M，Hartmann A. 2009. Effect of co-enrichment，soybean rhizosphere and p-hydroxybenzoic acid，on microbial metabolic diversity and p-HBA degradation[J]. Research Journal of Agriculture & Biological Sciences，5（4）：301-309.

Sarkar J，Chakraborty B，Chakraborty U. 2018. Plant growth promoting rhizobacteria protect wheat plants against temperature stress through antioxidant signalling and redu-cing chloroplast and membrane injury[J]. Journal of Plant Growth Regulation，37（4）：1396-1412. doi：10.1007/s00344- 018-9789-8.

Tiepo A N，Hertel M F，Rocha S S，Calzavara A K，Oliveira A L M，Pimenta J A，Oliveira H C，Bianchini E，Stolf-Moreira R. 2018. Enhanced drought tolerance in seedlings of Neotropical tree species inoculated with plant growth-promoting bacteria[J]. Plant Physiology and Biochemistry，130：277-288. doi：10.1016/j.plaphy.2018.07. 021.

Xiao C W，Li P，F(xiàn)eng Z M. 2019. Monitoring annual dyna-mics of mature rubber plantations in Xishuangbanna during 1987-2018 using Landsat time series data：A multiple normalization approach[J]. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation，77：30-41. doi：10. 1016/j.jag.2018.12.006.

收稿日期：2021-09-09

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31770661）;國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-33-ZP3）;海南省自然科學(xué)基金高層次人才項(xiàng)目（320RC733）;海南省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目社會發(fā)展方向項(xiàng)目（ZDYF2019145）

通訊作者：蘭國玉（1977-），https：//orcid.org/0000-0003-4019-4252，博士，研究員，主要從事森林生態(tài)學(xué)研究工作，E-mail：langyrri@163.com

第一作者：李明美（1995-），https：//orcid.org/0000-0002-3819-7107，研究方向?yàn)橥寥牢⑸锝M成及多樣性，E-mail：1938175839@qq.com