粗放经营茶园土壤昆虫病原真菌种群多样性及时间生态位_郭先见

Bi 1 / S
i 1
2 P ij
S
式中：Bi为物种i的生态位宽度指数，它表示种i在第j个资源状态下的个体数占该种所有个数的 比例；S为资源序列的等级数；Pij为i物种在j等级资源数量占总资源量的比例。 1.5.6 物种的生态位重叠 采用Hurlbert[11]的公式：
L
ij
S Pih Pjh
昆虫，而且也能在生态系统寄主昆虫缺乏时，在不同的生境中营腐生生活，且具有丰富的遗 传异质性[3]。王品等[4]研究了广东英德市茶园土壤昆虫病原真菌的群落结构，发现茶园土壤中 昆虫病原真菌多样性指数较高，且茶园植被类型越复杂，物种多样性指数越高。研究茶园土 壤真菌特别是昆虫病原真菌在土壤中的宿存情况，有利于研究茶园中自然存在的昆虫病原菌 物种组成，筛选出优良的生物防治菌株，也可研究生物防治放菌后菌种在茶园中的定殖情况， 还可以利用昆虫病原真菌持续、有效地控制具有地下生活史的茶园害虫。 生态位理论已成为现代生态学的重要内容，是研究物种种间关系、物种多样性、群落结 构和功能以及种群进化等方面的基础，为评价种内和种间关系及种群在群落中所处地位提供 了重要依据[5]。 其中两个重要指标——生态位宽度和生态位重叠， 不仅可为害虫综合治理提供 [6] 理论依据， 而且能为更有效地利用和管理天敌提供指导 。 本文对安徽省黄山风景区汤口镇黄 山毛峰粗放经营茶园土壤中昆虫病原真菌种群结构和多样性进行了全面系统的调查研究，以 期了解该区茶园昆虫病原真菌的种群多样性以及时间生态位分布，旨在为合理使用昆虫病原 真菌防治茶树害虫提供理论依据。 1 研究地区与研究方法 1.1 研究区概况 调查采样的粗放经营茶园均位于安徽黄山风景区南麓的汤口镇(30°07’ N，118°12’ E)，平 均海拔 500 m 以上。本区属于亚热带季风温湿气候，四季分明，平均年降水 2398 mm，6—9 月的降水量占全年降水量的 48%。年平均气温 16.3 ℃，冬冷夏凉，1 月平均气温 2 ℃，极端 最低气温-11 ℃；7 月平均气温 22.4 ℃，无霜期 220~240 d。夏秋季昼夜温差较大，山地小气 候特点明显。自然条件优越，植被类型丰富。全镇共有茶园 500 hm2，是“黄山毛峰”的主产地 之一。本次调查的茶园种植品种为黄山毛峰，树龄 60 年左右。 1.2 土壤样品采集 选取安徽省黄山风景区汤口镇黄山毛峰茶园，以粗放经营茶园(未喷洒农药，很少除草、 施肥)作为研究对象。依据不同地形、不同海拔等要素选择 10 块样地。于 2012 年 8、9、11 月、2013 年 1、3、5、6 月采集茶园根际、非根际耕作层(0~20 cm)新鲜土样，采样时先除去 表面的枯枝落叶层。样品采用三点混合法，充分混合后取约 100 g 装入无菌的塑料袋，并记录 采样时间、地点等信息，带回实验室后立即进行真菌分离。 1.3 土壤昆虫病原真菌的分离 采用稀释平板法进行土壤昆虫病原真菌的分离，分离培养基为选择性培养基 (燕麦片35 -1 g·L 、结晶紫0.5 mg·L-1、多果定可湿性粉0.98 g·L-1、青霉素0.4 g·L-1、盐酸链霉素0.1 g·L-1、 琼脂15g·L-1)。称取10 g土壤样品放入装有90 mL0.05%吐温80溶液的三角瓶中，将三角瓶置于 摇床上震荡5 h左右，使土壤颗粒均匀分散于吐温80溶液中，得到稀释倍数为10倍的土壤悬浮 液，从中吸取1 mL移入有9 mL吐温80溶液的试管中，充分振荡混匀，为稀释倍数为100倍的悬 浮液；以此类推，制成稀释倍数为1000倍的悬浮液。分别吸取10、100和1000倍稀释液0.2 mL 涂布于选择性培养基上，置于25 ℃培养箱中培养15 d左右。 1.4 菌种鉴定 将在选择性培养基上生长出的不同形态和颜色的真菌菌落转接到 PPDA 培养基(马铃薯 200 g·L-1，葡萄糖 20 g·L-1，蛋白胨 10 g·L-1，琼脂 15 g·L-1)上进行纯化培养，于 25 ℃培养箱中 培养 5~15 d 后，依据菌落的颜色、产孢方式、产孢细胞的形态及孢子的形态和大小进行初步 归类，再结合 ITS1-5.8S rDNA- ITS2 序列的测定，进行昆虫病原真菌鉴定。 1.5 数据处理 1.5.1 相对分离频率 用于比较和判断真菌的优势种群，计算公式： 相对分离频率(%)=某一分离物的总数(株)/所有分离物总数(株)×100% 1.5.2 群落 Shannon 多样性指数 H’=-∑Pi ㏑ Pi
DOI：10.13287/j.1001-9332.20140829.013 网络出版时间：2014-08-29 16:59 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/doi/10.13287/j.1001-9332.20140829.013.html
粗放经营茶园土壤昆虫病原真菌种群多样性及时间生态位*
h Hale Waihona Puke Baidu1
S
式中：Lij 为 i 物种对 j 物种的生态位重叠度指数；S 为资源序列的等级数；Pih 和 Pjh 分别为 i 物种和 j 物种在 h 等级资源数量占总资源量的比例。
*
国家自然科学基金项目（31200114） 、地方高校国家级大学生创新基金项目（201210364015）和安徽省高校 优秀青年人才基金项目（2012SQRL061）资助. ** 通讯作者. E-mail: chenmingjun2005@126.com 2014-04-18 收稿, 2014-08-25 接受.
N! H 1 lb N N 1!N 2!....Ni!
式中: N1 为抽样中第 1 个物种的个体数量; N2 为抽样中第 2 个物种的个体数量， 以此类推; N 为抽样中所有物种的个体总和。lb 为以 2 为底的对数。 1.5.5 物种生态位宽度 采Levins[10]生态位宽度指数(Bi)的公式：
式中：H’为 Shannon 指数; Pi =ni/N，ni 是样方中第 i 种的个体数; N 是所有种的个体数[7-8]. 1.5.3 群落均匀度 采用 Pielou 均匀度公式 E=H’/㏑ S 式中：E 为均匀度; S 为群落的物种数[9]。 1.5.4 群落 Brillouin 指数[9](H)
郭先见 1 沈万芳 2 刘玉军 1 陈名君 1 ** (1 安徽农业大学微生物防治省重点实验室,合肥 230036；2 黄山风景区园林局，安徽黄山 245001)
摘 要 本文系统调查了粗放经营状态下黄山毛峰茶园根际土壤昆虫病原真菌的种群多样性 及其时间生态位水平。于 2012 年 8 月至 2013 年 6 月，在安徽省黄山市汤口镇选择粗放经营 茶园采集土壤样品 140 份，经稀释平板法分离共获得昆虫病原真菌 1041 株。结果表明，昆虫 病原真菌种群多样性较为丰富，经鉴定分为 6 属 13 种。其中淡紫紫孢菌、球孢白僵菌和金龟 子绿僵菌为优势种群，其菌株数分别为 309、255 和 101 株，占总数的 29.7%、24.5%和 9.7%。 对茶园土壤中昆虫病原真菌优势种群的时间生态位进行研究发现，淡紫紫孢菌的时间生态位 宽度最大，球孢白僵菌最小。昆虫病原真菌之间以球孢白僵菌和布氏白僵菌的时间生态位重 叠值最大，为 1.9650；而爪哇棒束孢和球孢白僵菌的时间生态位重叠值最小，仅为 0.3744 。 关键词 茶园 昆虫病原真菌 多样性指数 生态位宽度 中图分类号 Q938.1 Species diversity and temporal niche of entomopathogenic fungi in the extensively managed tea plantation soil. GUO Xian-jian1, SHEN Wan-fang2, LIU Yu-jun1, CHEN Ming-jun1 (1Anhui Province Key Laboratory of Microbial Control, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China; 2 Landscaping Office of Mountain Huangshan Scenic Spot, Huangshan 245001, Anhui, China ) Abstract: The species diversity and temporal niche of entomopathogenic fungi community in the rhizosphere soil collected from the extensively managed Huangshan fuzz tip tea plantation were investigated. A total of 140 soil samples were collected at the location of Tangkou Town, Huangshan of Anhui Province during August, 2012 to June, 2013, and totally 1041 fungal isolates were obtained on selective medium with soil dilution plating. The results showed that the entomopathogenic fungi community in the tea plantation soil was diverse with 13 species in 6 genera. Purpureocillium lilacinum (309 strains), Beauveria bassiana (255 strains), and Metarhizium anisopliae (101 strains) were the dominant species accounting for 29.7%, 24.5% and 9.7% of the relative frequency, respectively. P. lilacinum had the widest temporal niche breadth among these dominant entomopathogenic fungi from the tea plantation soil, while B. bassiana had the narrowest. Among the entomopathogenic fungi, B. bassiana and B. brongniartii had the biggest temporal niche overlap of 1.965, while Isaria javanicus and B. bassiana had the smallest of 0.3744. Key words: tea plantation; entomopathogenic fungus; diversity index; niche width. 茶树是我国重要的经济作物之一， 在世界整个茶叶行业中占据重要的地位[1]， 对我国农业 和农村发展具有重要作用。改革开放以来，我国茶叶产业得到了长足的发展。安徽省是我国 主要茶叶产区之一，有着悠久的栽培历史。黄山地区地处皖南的崇山峻岭中，是我国重点产 茶区，中国名茶黄山毛峰、太平猴魁、祁门红茶等名茶皆盛产于本区。然而茶园作为人为干 扰较大、生态环境趋于简单的次生生态系统，往往有利于某些病虫害的流行和扩散，致使茶 园生态平衡遭到破坏而不易恢复。 土壤中微生物种类繁多，其中有一类特殊真菌——昆虫病原真菌(entomopathogenic fungi)。昆虫病原真菌是重要的生物防治资源，对昆虫和螨类等有害生物的种群控制及农林害 虫的防治方面起着重要的作用[2]。 昆虫病原真菌广泛分布于不同的生态环境中， 不但可以寄生