古田山亚热带森林林下真菌多样性多尺度格局及其与幼苗动态的关系

We aim to investigate the diversity patten of fungi surviving in litters, roots and soils in Gutianshan 24 ha plot of Zhejiang province, and their impacts on the survival and growth of plant seedling. It is the first time to simutineously elucidate the contributions of diversity of pathogen, mycorrhizal fungi and fungal decomposers to plant community co-existence. We would conduct a high-indensity sampling compaign and use a powerful molecular method (i.e.power sequencing) to estimate fungal diversity and their role in regulating plant survival, growth and co-existence. About 829 soil samples,535 root and 535 litter samples will be collected to measure fungal diversity, and also plant seedling survival and growth rate will be determined regularly per year. We would combine the data of fungal diversity with seedling dynamics in order to test contributions of fungal diversity to plant species co-existence and diversity maintenance.Overall,the project will provide insight into microbial mechanisms regulating plant species coexistence and maintenance of diversity in subtrophical forest of Gutianshan, Zhejiang province.

通过24公顷森林样地高强度系统取样和高通量测序技术，首次系统地分析菌根真菌、病原真菌和真菌分解者在古田山亚热带森林生态系统中的多尺度分布格局及其影响因素；并将地上植物群落-真菌类群下行过程（top-down effects）与真菌类群-植物共存的上行过程(bottom-up effects)进行有机整合，评估真菌多样性对植物幼苗更新和生长的影响。其中，遍及24公顷生物多样性监测样地的多位点真菌多样性检测，用于揭示真菌多样性的格局、分布特征，并探讨植物群落和环境因素对真菌多样性的影响；同时结合森林监测样地幼苗动态数据分析真菌多样性对植物群落幼苗更新的反馈调节。本项目的结果将有助于理解亚热带森林中植物共存和多样性维持的控制机制，以及真菌多样性在其中起到的作用，为亚热带森林的生物多样性保护提供理论依据。

我国森林生态系统中菌根真菌、病原真菌和腐生真菌等重要类群分别通过对宿主植物正的或负的作用，对植物幼苗更新、物种的存活和竞争、生物多样性的维持都起到了重要作用。因而亚热带森林生态系统中，测定重要真菌类群的多样性，分析真菌多样性多尺度格局及其影响因素，将有助于更好地理解森林生态系统中物种共存和生物多样性维持的机制，对亚热带地区的生物多样性保护以及干扰生态系统的植被恢复和重建都有重要的理论和实践意义。本项目通过24公顷森林样地高强度系统取样和高通量测序技术，系统地分析菌根真菌、病原真菌和真菌分解者在古田山亚热带森林生态系统中的多尺度分布格局及其影响因素，并评估真菌多样性对植物幼苗更新和生长的影响。.（1）对常见真菌空间格局分析的结果表明，多数的常见真菌的在小尺度上呈现聚集分布，说明传播限制或真菌对异质性小生境的偏好是真菌种群空间分布的决定因子，而真菌的平均多度与种群空间聚集强度呈现正相关，而多度较高的真菌更趋向于聚集分布，说明优势真菌更受到传播限制和小生境过滤的影响；.（2）我们对小尺度群落研究表明，土壤与根系在真菌群落组成上存在显著的差异，而植物群落组成、土壤C含量和C/P比是土壤和根系真菌群落的关键驱动因子；.（3）木本植物-病原真菌网络具有显著的模块化特征，不同植物和病原真菌形成明显的三个模块，在同一模块内的植物和病原真菌之间具有更为紧密的连接关系，这也表明同一模块内的植物可能通过共有的病原真菌建立更为密切的关系，从而影响森林中的物种共存；.（4）通过对凋落叶、根系和土壤真菌群落的分析发现，三者均受到海拔和坡度等地形因素、植物功能属性和土壤环境因子的显著影响，而根系真菌群落与凋落物和土壤真菌群落相比，更明显地受到植物群落物种组成的影响。.本项目的结果将有助于理解亚热带森林中植物共存和多样性维持的控制机制，以及真菌多样性在其中起到的作用，为亚热带森林的生物多样性保护提供理论依据。