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我国茶园土壤昆虫病原真菌物种多样性与群落结构研究

作　者: 王品
导　师: 李增智
学　校: 安徽农业大学
专　业: 微生物学
关键词: 茶园土壤昆虫病原真菌群落结构物种多样性
分类号: S435.711
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

土壤是昆虫病原真菌的重要贮存库，本文利用选择性培养基标准平板技术，对我国四大茶区的重要产茶地重庆、广东、福建、海南、湖南、江苏、安徽、山东8省的茶园土壤中昆虫病原真菌的物种多样性与群落结构进行了研究。从全国茶园土壤分离出共涉及4属11种的昆虫病原真菌，分别为白僵菌属的球孢白僵菌（Beauveriabassiana）和卵孢白僵菌（B.brongniatii）；绿僵菌属的金龟子绿僵菌（Metarhiziumanisopliae）和黄绿绿僵菌（M. flavoviride）；棒束孢属的粉棒束孢（Isaria farinosa）、玫烟色棒束孢（I. fumosorosea）、爪哇棒束孢（I. javanicus）、蝉棒束孢（I. cicadae）、环链棒束孢（I. cateniannulata）和细脚棒束孢（I. tenuipes）。拟青霉属的淡紫拟青霉（Paecilomyces lilacinus）。从物种多样性来看，棒束孢属的物种数最大，有6个种。从种群密度来看，淡紫拟青霉种群密度最大，占全部昆虫病原真菌种群密度的60.07%；金龟子绿僵菌种群密度次之，占18.45%。从四大茶区的物种多样性来看，华南茶区茶园的土壤昆虫病原真菌Brillouin多样性指数（以下简称多样性指数）最大，为2.0289；种群密度也最大，为8940CFU/g干土（以下“干土”省略）。江北茶区的多样性指数次之，为1.8830。西南茶区多样性指数最低，为1.0084。四大茶区茶园土壤中的昆虫病原真菌种类都多于6种，其中华南茶区的物种数达到9种。淡紫拟青霉、金龟子绿僵菌、球孢白僵菌和玫烟色棒束孢普遍存在于四大茶区，但是种群数量上变化较大；黄绿绿僵菌和爪哇棒束孢在华南和江南茶区均检测到，两者分别又在西南茶区和江北茶区检测出来；布什白僵菌、粉棒束孢和细脚棒束孢分别都在两个茶区中检测到，他们分别是西南和华南茶区、华南和江南茶区、江南和江北茶区；而蝉棒束孢和环链棒束孢分别只在江北茶区和华南茶区检测出来。八省茶园土壤中的昆虫病原真菌群落结构与生物多样性随季节变动而不断变化。西南茶区的重庆市，其土壤中的昆虫病原真菌多样性指数在春、秋、冬三季均高于1.0411，远高于夏季的0.0774。和西南茶区多样性指数变化相似的还有江北茶区的安徽和山东。江北茶区茶园土壤中昆虫病原真菌的多样性指数春秋均较高，数值分别为0.6184、1.0834，而夏季多样性指数则低至0.0500。夏季多样性指数极低的还有华南茶区的海南省，仅为0.0027。但对于华南茶区的广东省、江南茶区的湖南省、江苏省，其茶园土壤中的昆虫病原真菌在夏季都具有较高的多样性指数，其中湖南省茶区多样性指数高达1.5300，为一年中最高。从多样性指数的季节性变化来看，同一茶区的不同省份间的变化规律并不完全相同。本研究结果表明，对各省茶园土壤中昆虫病原真菌群落多样性及结构造成较大影响的因子还有：茶园植被结构、茶园土壤类型、茶园种植年限、海拔及管理模式等。对广东省英德市多个茶园土壤中的昆虫病原真菌群落的调查与分析可以看出，茶园植被类型越复杂，土壤中昆虫病原真菌的多样性指数越高，物种数与种群数量也越多。单一茶树品种但有乔木层遮蔽的茶园Ⅲ多样性指数为1.0651，远远高于没有乔木层遮蔽茶园Ⅳ的0.3400。增加茶树的种植品种，可以增加茶园土壤中昆虫病原真菌的多样性与丰富度。因此，调整茶园植被结构，可以改变昆虫病原真菌群落的丰富度与多样性。从湖南茶园土壤中昆虫病原真菌种群密度的监测结果来看，海拔高度对茶园土壤昆虫病原真菌的种群密度有一定影响。当海拔高度为100-150m和150-200m时，种群密度分别为7085CFU/g和6905CFU/g，两个海拔高度下的种群密度基本一致；而当茶园海拔高度在200-250m和250m以上时，种群密度则降为1633CFU/g和2619CFU/g。本实验结果显示，茶园土壤中的昆虫病原真菌种群密度是随着海拔高度的增加而呈下降趋势。同时，湖南茶园的研究结果还显示，茶园土壤昆虫病原真菌的的多样性与茶园土壤有密切关系，在相同茶树品种与栽培方式条件下，由于土壤类型不同，茶园土壤昆虫病原真菌的物种多样性和群落结构也不同。研究结果表明，长沙土具有最高的物种多样性，物种数和多样性指数分别为5种和1.5535，而保靖土和后山土的多样性指数仅分别为0.0081和0.2101，物种数也仅分别为1种和3种。相较于保靖土和后山土，长沙土更适宜于保持茶园土壤昆虫病原真菌的物种多样性和提高物种丰富度。从山东茶园的研究结果来看，茶园的种植年限对茶园土壤昆虫病原真菌物种多样性也有着明显影响。日照新建茶园（日照巨峰1）土壤中昆虫病原真菌种群密度为5143CFU/g，高于日照老茶园（日照巨峰2）的2864CFU/g；但是老茶园的多样性指数1.7028远远高于新茶园的0.8841。因此，茶园的长期生长与种植有利于土壤中昆虫病原真菌多样性的累积，其原因可能在于土壤有机质的积累、理化性能的改善及长期形成的较为稳定的茶树-昆虫-病原真菌的生态关系。对山东不同茶园的研究还发现，茶园的管理模式也会对茶园土壤昆虫病原真菌的多样性产生影响。人工干预少的野生茶园（山东泰山茶园1），分出了2种昆虫病原真菌，其种群平均密度为3796CFU/g，多样性指数为0.6578；而人工干预的生态茶园（山东泰山茶园2），则分离出了4个种，其多样性指数达1.5719，明显高于野生茶园；但土壤中昆虫病原真菌的种群密度低于2876CFU/g，低于野生茶园。因此，适当的人工干预能改善茶园的生态环境，促进茶园土壤昆虫病原真菌多样性和物种丰富度的提高，使茶园形成稳定的茶树-昆虫-病原真菌生态系统，从而在茶园害虫的可持续控制上发挥更多的生态控制作用。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 文献综述  9-14
  1.1 茶的概述  9-10
    1.1.1 茶树的生物学特性  9
    1.1.2 茶的价值  9
    1.1.3 我国茶区分布  9-10
  1.2 昆虫病原真菌在生物防治中的研究与应用  10-12
    1.2.1 昆虫病原真菌的概述  10
    1.2.2 昆虫病原真菌在农林害虫防治方面的应用  10-11
    1.2.3 昆虫病原真菌在茶园害虫防治方面的应用  11-12
  1.3 土壤中昆虫病原真菌生物多样性研究  12-14
    1.3.1 研究方法进展  12-13
    1.3.2 物种多样性研究  13-14
2 引言  14-16
  2.1 研究目的与意义  14-15
  2.2 本课题的研究内容与技术路线  15-16
3 材料与方法  16-21
  3.1 材料  16-19
    3.1.1 土样来源  16-18
    3.1.2 土样采集方法  18
    3.1.3 培养基的制备  18-19
    3.1.4 主要仪器与设备  19
    3.1.5 主要药品与试剂的配制  19
  3.2 实验方法  19-21
    3.2.1 土样处理  19
    3.2.2 菌落培养与鉴定  19-20
    3.2.3 数据处理  20-21
4 结果与分析  21-53
  4.1 西南茶区重庆茶园土壤昆虫病原真菌群落结构与多样性  21-23
    4.1.1 土壤中昆虫病原真菌的物种多样性  21-22
    4.1.2 土壤重要昆虫病原真菌的种群数量时序动态  22-23
  4.2 华南茶区广东茶园土壤昆虫病原真菌群落结构与多样性研究  23-28
    4.2.1 土壤昆虫病原真菌的物种多样性与时序的总体变化  23-25
    4.2.2 重要昆虫病原真菌的种群数量时序动态  25-27
    4.2.3 茶园植被类型对土壤昆虫病原真菌群落结构的影响  27-28
  4.3 华南茶区福建茶园土壤昆虫病原真菌群落结构与多样性研究  28-31
    4.3.1 土壤昆虫病原真菌的物种多样性与时序的总体变化  28-30
    4.3.2 重要昆虫病原真菌的种群数量时序动态  30-31
  4.4 华南茶区海南茶园土壤昆虫病原真菌群落结构与多样性研究  31-34
    4.4.1 土壤昆虫病原真菌的物种多样性与时序的总体变化  31-33
    4.4.2 重要昆虫病原真菌的种群数量时序动态  33-34
  4.5 江南茶区湖南茶园土壤昆虫病原真菌群落结构与多样性研究  34-40
    4.5.1 土壤昆虫病原真菌的物种多样性与时序的总体变化  34-36
    4.5.2 重要昆虫病原真菌的种群数量时序动态  36-37
    4.5.3 茶园土壤类型对土壤昆虫病原真菌群落结构的影响  37-39
    4.5.4 茶园海拔高度对土壤昆虫病原真菌群落结构的影响  39-40
  4.6 江南茶区苏南茶园土壤昆虫病原真菌群落结构与多样性研究  40-43
    4.6.1 土壤昆虫病原真菌的物种多样性与时序的总体变化  40-42
    4.6.2 重要昆虫病原真菌的种群数量时序动态  42-43
  4.7 江北茶区合肥茶园土壤昆虫病原真菌群落结构与多样性研究  43-45
    4.7.1 土壤昆虫病原真菌的物种多样性与时序的总体变化  43-44
    4.7.2 重要昆虫病原真菌的种群数量时序动态  44-45
  4.8 江北茶区山东茶园土壤昆虫病原真菌群落结构与多样性研究  45-50
    4.8.1 土壤昆虫病原真菌的物种多样性与时序的总体变化  45-47
    4.8.2 重要昆虫病原真菌的种群数量时序动态  47-48
    4.8.3 山东四大茶园土壤昆虫病原真菌群落结构  48-50
  4.9 四大茶区茶园土壤昆虫病原真菌群落结构与多样性研究  50-53
    4.9.1 我国四大茶区茶园土壤昆虫病原真菌的种类及种群密度  50-51
    4.9.2 我国四大茶区茶园土壤昆虫病原真菌的物种多样性以及群落结构  51-53
讨论  53-57
结论  57-58
参考文献  58-63
致谢  63-64
作者简介  64

我国茶园土壤昆虫病原真菌物种多样性与群落结构研究

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