克什米尔喜马拉雅濒危药用植物根际土壤真菌多样性及其生态功能研究

【字体: 时间:2025年06月29日 来源:Ecological Engineering 3.9

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  本研究针对克什米尔喜马拉雅地区濒危药用植物(Valeriana jatamonsi、Lavatera cashmeriana、Artemisia absinthium)的保护需求,通过分析根际土壤真菌群落与理化性质(pH、EC、有机碳、NPK等)的关联性,揭示28种真菌的季节性分布规律及土壤微环境调控机制,为人工培育提供关键生态参数,并挖掘潜在抗菌资源。

  

在生物多样性热点克什米尔喜马拉雅地区,药用植物如Artemisia absinthium(苦艾)、Valeriana jatamonsi(蜘蛛香)和Lavatera cashmeriana(克什米尔锦葵)因其独特药理活性面临过度采挖威胁。这些植物的生存高度依赖根际微环境,但此前缺乏对其土壤真菌群落与关键营养要素(如N、P、K)互作机制的系统研究。更严峻的是,气候变化正加速高海拔土壤酸化,可能破坏原有的微生物-植物共生网络。为此,克什米尔大学的研究团队开展了一项基线研究,旨在解析濒危药用植物根际真菌的生态功能,相关成果发表于《Ecological Engineering》。

研究采用多地点(Gulmarg、Sonamarg、Daksum、KUBG)季节性采样策略,收集20份复合根际土壤样本。通过经典培养法分离真菌,结合形态学和生理生化鉴定;同步测定pH、电导率(EC)、盐度、含水量及NPK含量,采用方差分析(ANOVA)评估参数差异。

研究结果
Study sites
高海拔样地(Gulmarg 2650 m、Sonamarg 2800 m)土壤呈酸性(pH 5.2-6.1),而低海拔KUBG呈中性偏碱(pH 7.3-7.8),这与降水和有机质分解差异相关。

Results
共鉴定14属28种真菌,优势菌为Aspergillus(5种)和Fusarium(4种)。夏季真菌丰度最高(18种),春季最低(9种)。土壤有机碳(2.8-4.1%)与真菌多样性呈正相关(r=0.72, p<0.05),而高海拔样地的有效磷(12.4-15.6 mg/kg)显著低于低海拔(18.3 mg/kg)。

Discussion
Aspergillus terreus和Fusarium solani在酸性土壤中占比达34%,可能参与有机质降解;Penicillium chrysogenum则与钾循环显著相关。研究首次发现Trichoderma harzianum在Artemisia根际的定植可提升宿主耐旱性,其机制可能与ACC脱氨酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase)活性有关。

Conclusion
该研究建立了首份克什米尔药用植物根际真菌资源库,证实土壤酸化会显著改变Fusarium/Penicillium的竞争平衡。通过调控碳氮比(C/N)和接种Trichoderma等有益菌株,可优化人工栽培体系。部分菌株(如Aspergillus flavipes)的抗菌代谢物为新型抗生素研发提供了候选资源。

这项工作的核心价值在于将传统生态调查与现代微生物组学思路结合,为高山濒危植物保护提供了可操作的微生态干预方案。未来研究可进一步解析真菌-植物互作的分子通路(如激素信号转导),并扩大至其他药用植物-微生物共生体系的研究。

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