探秘塞拉多与亚马逊生物群落过渡带的神秘真菌世界:AMF 群落特征解析

【字体: 时间:2025年02月28日 来源:Acta Oecologica 1.3

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  来自巴西的研究人员针对塞拉多与亚马逊生物群落过渡区的植物群落,研究 AMF 群落特征,发现其在不同群落相似,且受多种因素影响,对生物多样性保护意义重大。

  塞拉多(稀树草原)和亚马逊生物群落的地理界限最初是依据 1970 年至 1985 年开展的巴西雷达(RadamBrasil)项目数据确定的。这两个生物群落在巴西的接触区域,是全球范围内稀树草原 - 森林过渡最为广泛且复杂的区域之一。它们之间并非由明显的生态交错带分隔,而是存在一个过渡区域,稀树草原和森林相互交错、延伸,范围可超出传统地理界限 200 多千米。在这些区域,常常出现具有高度特有性的植物群落,且具备两个生物群落的内在和中间特征,其生物多样性可能比单个生物群落更为丰富。
在马托格罗索州,在相同气候条件下,稀树草原群落会以飞地形式出现在亚马逊地区,森林群落则会以飞地形式出现在塞拉多地区。该地区土壤质地、物种组成、动态变化以及植被结构等方面存在显著差异,但关于这些飞地的生物多样性,尤其是土壤生物多样性,仍存在许多未知。

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是自然和农业生态系统中根系真菌群落的重要组成部分。这类生物与约 90% 的植物物种建立互利共生关系,如同植物根系的延伸。在这种共生关系中,植物为真菌提供光合作用产物用于生长和繁殖,而真菌则为植物和土壤带来诸多益处,包括改善营养状况、增强对非生物胁迫的耐受性、与球囊霉素相关的土壤结构构建、扩大根系面积和体积、促进养分转化和循环,以及植被恢复过程,有利于植物结构和演替。

近期研究表明,菌根真菌会影响全球植物生物地理学,包括岛屿生物地理学(物种 - 隔离关系)和物种丰富度的纬度梯度。土壤特征是决定这些真菌物种在不同植物群落中分布的关键因素。

尽管 AMF 至关重要,但在马托格罗索州的原生植被区域,关于这类微生物的信息却很少。考虑到马托格罗索州位于被称为 “砍伐森林弧” 的区域,这一情况令人担忧。该地区栖息地丧失和景观破碎化可能会对共生真菌群落产生负面影响,而共生真菌对于生态系统的正常运转至关重要。本研究首次对马托格罗索州塞拉多和亚马逊生物群落过渡区域内不同植物群落中的 AMF 群落进行特征描述,该区域对于生物多样性保护具有重要的生态意义。因此,本研究旨在探究该区域同一景观内不同植物群落中 AMF 群落的组成及可能存在的差异,以及环境变量如何影响群落结构。

研究区域涵盖了两种植物群落的片段,根据巴西地理与统计研究所(Instituto Brasileiro de Geografia e Estatistica,IBGE)的分类,分别为森林稀树草原(Savanna Forested,SF)和山地常绿季节性森林(Submontane Evergreen Seasonal Forest,SESF)。它们位于亚马逊生物群落的稀树草原 / 季节性森林接触区域,距离马托格罗索州亚马逊和塞拉多生物群落的界限约 100 千米,地处巴西中西部地区。

SF 和 SESF 在植被结构参数(每公顷个体数、基部面积和高度)上存在差异。SF 群落每公顷个体密度较高,而 SESF 群落的基部面积、高度以及凋落物中的氮含量更高。尽管两个群落的平均物种丰富度和平均科丰富度相似,但仅有 67 种物种相同。

在讨论部分,虽然 SF 和 SESF 的植被结构和组成存在差异,但在 AMF 群落的组成(丰富度和多样性)方面未发现差异。这可能是由于两个群落空间距离较近,AMF 具有在多种环境中生存的泛化特征,以及在丛枝菌根共生关系中植物物种似乎缺乏特异性。

研究结论表明,森林稀树草原和山地常绿季节性森林群落中 AMF 群落的组成相似。AMF 群落的物种丰富度与凋落物中的磷含量有关,在这些区域观察到的真菌物种也存在于其他生物群落中,并非这两种植物群落所特有。两个群落中 AMF 群落的孢子丰度存在差异,这可能取决于土壤因素。

研究得到了巴西高等教育人员素质提升协调机构(Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de Nível Superior,CAPES)的部分资助。作者声明不存在可能影响本研究工作的已知财务利益或个人关系。
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