瑞典农业景观中古老草地特有的真菌和丛枝菌根群落及其生态保护意义

本研究针对北欧农业景观中半自然草地与短期草场（leys）的真菌和丛枝菌根真菌（AMF）群落差异展开，通过DNA宏条形码和qPCR技术，揭示了草地具有更高的真菌多样性及独特的群落结构，尤其富含保育价值的腐生担子菌和根相关子囊菌。该研究为草地生态系统的生物多样性保护及可持续管理提供了科学依据。

　　

在瑞典的农业景观中，半自然草地（semi-natural grasslands）作为历史悠久的生态系统，不仅承载着丰富的植物多样性，还是许多珍稀物种的栖息地。然而，随着农业集约化发展，这类草地的面积在过去一个世纪减少了90%，其独特的土壤微生物群落——尤其是真菌和丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）的生态功能与保育价值却鲜为人知。与此同时，短期轮作草场（leys）作为农业系统中的过渡地带，其微生物群落如何区别于古老草地，是否可能成为生物多样性的“桥梁”，仍是未解之谜。

针对这一问题，瑞典农业科学大学等机构的研究团队在《Applied Soil Ecology》发表论文，通过对比9对草地-草场系统的真菌和AMF群落，揭示了古老草地在维持土壤微生物多样性中的不可替代性。研究采用DNA宏条形码（metabarcoding）和定量PCR（qPCR）技术，分析了土壤和根系中的微生物组成，并结合功能注释和差异丰度分析，阐明了两类生态系统的群落差异及其潜在生态意义。

主要技术方法
研究选取瑞典乌普兰地区的9对草地-草场样本，采集0-20 cm土层并分层（0-10 cm和10-20 cm）分析。通过DNA提取、ITS2和NS31-AML2引物扩增，结合高通量测序（PacBio Sequel I平台）和SCATA生物信息学流程进行物种聚类。功能注释基于FungalTraits和MaarjAM数据库，统计采用PERMANOVA和DESeq2分析。

研究结果

3.1. 土壤特性
草地表层（0-10 cm）的碳氮比（C:N）、碳（C）和氮（N）储量显著高于草场，而δ¹⁵
N和pH较低，表明草地具有更保守的养分循环模式。根系生物量在草地中高出草场近5倍，凸显其植物-土壤互作的强度。

3.2. 真菌与AMF的丰度及多样性
草地表层真菌和AMF的丰度与α多样性（Hill numbers）显著更高，且随采样点增加，物种累积曲线显示草地群落异质性更强。例如，腐生担子菌（如Hygrocybe spp.）和根相关子囊菌（如Leohumicola verrucosa）在草地中富集，而草场则以病原菌和粪腐生菌为主。

3.3. 群落组成与功能差异
NMDS分析显示草地和草场的真菌与AMF群落显著分离（PERMANOVA, R²

15%）。草地中Glomeraceae科AMF占优，而草场则以Diversisporaceae和Paraglomeraceae为主。差异丰度分析进一步鉴定出草地特有的稀有AMF类群（如Dominikia spp.）。

3.4. 系统间物种共享
Venn图显示，草地中6.6%的真菌物种同时存在于土壤和根系（如Mycena属），远高于草场（1.3%），表明草地真菌更深度参与根际过程。

结论与意义
该研究首次系统揭示了北欧古老草地作为真菌多样性热点的重要性，其独特的腐生担子菌和AMF群落（如Hygrocybe和Glomeraceae）可能对有机质分解和植物养分获取具有关键作用。相比之下，草场因管理扰动（如耕作、施肥）导致群落均质化，且病原菌比例升高。研究强调，保护草地需维持低干扰管理（如放牧），避免施肥，以保育稀有真菌类群。这一成果为欧盟栖息地指令（EU Habitats Directive）下的土壤生物多样性保护提供了科学依据，并提示未来需探索真菌功能与生态系统服务的直接关联。