尾水人工湿地根际真菌群落结构及功能分析

doi:10.3969/j.issn.1009-7791.2025.06.010

亚热带植物科学 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (6): 682-690.DOI: 10.3969/j.issn.1009-7791.2025.06.010

尾水人工湿地根际真菌群落结构及功能分析

宋凤鸣，郭丹丹，莫剑，杨帆，王文明^*

(湖南先导洋湖再生水有限公司，湖南长沙 410208)

收稿日期:2025-07-09 接受日期:2025-11-27 出版日期:2025-12-31 发布日期:2025-12-31
通讯作者: 王文明
基金资助:
湖南省重点研发计划项目(2024AQ2005)

Structure and Function of Rhizosphere Fungal Community in Constructed Wetland with Tail Water

SONG Feng-ming, GUO Dan-dan, MO Jian, YANG Fan, WANG Wen-ming^*

(Hunan Pilot Yanghu Reclaimed Water Co., Ltd., Changsha 410208, Hunan China)

Received:2025-07-09 Accepted:2025-11-27 Online:2025-12-31 Published:2025-12-31
Contact: WANG Wen-ming

摘要/Abstract

摘要： 采集长沙市洋湖人工湿地不同工艺节点下冬夏两季黄菖蒲Iris pseudacorus、美人蕉Canna indica、香蒲Typha orientalis、芦苇Phragmites australis等植物根际沉积物，利用Illumina NovaSeq平台对真菌ITS区进行高通量测序，结合FUNGuild功能预测与冗余分析，探讨真菌群落结构、多样性及其与环境因子的关系。结果表明，优势真菌门为子囊菌门Ascomycota、壶菌门Chytridiomycota、毛霉门Mucoromycota和担子菌门Basidiomycota。毛霉门、子囊菌门、壶菌门和芽枝霉门Blastocladiomycota与总氮、有机质呈显著负相关，而捕虫霉门Zoopagomycota、担子菌门及未知类群(Unclassified fungi)等与总氮、有机质呈正相关。真菌多样性在二级湿地及夏季样本中更丰富。功能预测显示，真菌以腐生营养型、病理营养型和共生营养型为主，其中丛枝菌根真菌在芦苇根际中丰度较高，可增强植物抗逆性与磷吸收能力。研究结果为解析尾水人工湿地中植物-微生物协同净化机制提供理论依据。

关键词: 人工湿地, 沉积物, 根际真菌群落, 多样性

Abstract: Rhizosphere fungi play a crucial role in plant growth, nutrient cycling, and pollutant degradation within constructed wetland ecosystems. This study focused on the Yanghu Artificial Wetland in Changsha, collecting rhizosphere sediments from various treatment stages of plants such as Iris pseudacorus, Canna indica, Typha angustifolia, and Phragmites australis during winter and summer seasons. High-throughput sequencing of fungal ITS regions was conducted using the Illumina NovaSeq platform, combined with FUNGuild functional prediction and redundancy analysis to explore fungal community structure, diversity, and their relationship with environmental factors. Results revealed that the dominant fungal phyla were Ascomycota, Chytridiomycota, Mucoromycota, and Basidiomycota. Mucoromycota, Ascomycota, Chytridiomycota, and Blastocladiomycota exhibited significant negative correlations with total nitrogen and organic matter, while Zoopagomycota, Basidiomycota, and unclassified fungi showed positive correlations. Fungal diversity was higher in secondary wetlands and summer samples. Functional prediction indicated that fungi were primarily saprophytic, pathogenic, and symbiotic in nutrition type, with arbuscular mycorrhizal fungi being more abundant in the rhizosphere of P. australis, potentially enhancing plant stress resistance and phosphorus absorption capacity. This study provides a theoretical basis for the plant-microbe synergistic purification mechanism in tail water constructed wetlands.

Key words: constructed wetland, sediment, rhizosphere fungal community, diversity

中图分类号:

Q938.8

宋凤鸣, 郭丹丹, 莫剑, 杨帆, 王文明. 尾水人工湿地根际真菌群落结构及功能分析[J]. 亚热带植物科学, 2025, 54(6): 682-690.

SONG Feng-ming, GUO Dan-dan, MO Jian, YANG Fan, WANG Wen-ming. Structure and Function of Rhizosphere Fungal Community in Constructed Wetland with Tail Water[J]. Subtropical Plant Science, 2025, 54(6): 682-690.

参考文献

[1] 刘明, 黄磊, 高旭, 马晓霞, 杜刚. 潜流湿地中微生物对三峡库区微污染水净化效果的影响[J]. 湖泊科学, 2012, 24(5): 6.

[2] 魏成, 刘平. 人工湿地污水净化效率与根际微生物群落多样性的相关性研究[J]. 农业环境科学学报, 2008, 27(6): 2401–2406.

[3] 付融冰, 杨海真, 顾国维, 张政. 人工湿地基质微生物状况与净化效果相关分析[J]. 环境科学研究，2005,18(6): 44–49.

[4] 曾欣, 刘树元, 李朝辉, 赵守龙, 林梦露, 李晓珊, 刘文莉. 十种湿生植物根际真菌群落参数和土壤肥力的比较[J]. 植物营养与肥料学报, 2015, 21(3): 815–822

[5] 黄廷林, 邸诗雨, 张海涵, 周子振, 周娜. 西安市典型景观水体水质与微生物种群结构多样性[J]. 应用与环境生物学报, 2014, 20(4): 7.

[6] 马雷猛, 王鹏腾, 王曙光. 淹水时长对3种丛枝菌根(AM)真菌侵染2种湿地植物的影响[J]. 环境科学, 2014, 35(1): 263–270.

[7] 周炜, 黄民生, 年跃刚. 植物配置对构造湿地根际区硝化菌群及脱氮影响[J]. 环境工程, 2006, 24(3): 18–20.

[8] 王思凡, 林文波, 郭萍萍, 王英姿, 陈维峰, 王晓玲, 刘芳, 袁宗胜. 福建闽江河口湿地不同植物根际微生物群落结构和功能[J]. 植物资源与环境学报, 2025, 34(2): 40–51,61.

[9] 魏华, 杨金, 成军锋, 刘丽莉, 曹雪, 苏少峰, 王璐, 王猛. 千渭之会国家湿地公园典型植物底泥真菌群落结构及功能研究[J]. 微生物学杂志, 2022, 42(6): 75–86.

[10] 刘闪, 曹星星, 吴攀, 廖路, 廖家豪. 酸性矿山废水影响下水库真菌群落特征与环境因子研究[J]. 环境科学与技术, 2021, 44(2): 1–10.

[11] 吴蕊, 曹红雨, 于明含, 高广磊, 丁国栋, 张英, 王家源. 科尔沁沙地不同水盐处理对豆田土壤真菌群落结构和功能的影响[J]. 生态学报, 2023, 43(21): 8716–8726

[12] 陆梅, 田昆, 孙向阳, 任玉连, 王行, 彭淑娴. 纳帕海典型湿地土壤真菌群落特征的积水条件和干湿季节变化[J]. 林业科学, 2018, 54(2): 98–109.

[13] 徐欢, 丁明军, 张华, 张月菊, 黄鹏, 吴宇萍, 邹天娥, 王能玉, 曾欢. 高寒草原退化过程中植被和土壤因子对微生物群落的交互影响[J]. 环境科学, 2024, 45(7): 4251–4265.

[14] 扎西曲措, 杨晶晶, 刘振宇, 彭晓娅, 杨超越, 彭方. 麦地卡高寒湿地退化对其土壤微生物群落结构的影响[J]. 生物资源, 2025, 47(2): 129–140.

[15] 徐飞, 张拓, 怀宝东, 隋文志, 杨雪. 土地利用变化对松花江下游湿地土壤真菌群落结构及功能的影响[J]. 环境科学, 2021, 42(5): 2531–2540.

[16] 朱四喜, 夏国栋, 赵伟, 高宁, 王众. 复合垂直流人工湿地真菌群落与基质微环境的关系研究[J]. 安全与环境学报, 2023，23(12), 4481-4490.

[18] 王文明, 危建新, 尹振文, 宋凤鸣, 杨淇椋, 陈博儒, 周丽. 洋湖人工湿地再生水深度净化工程设计[J]. 中国给水排水, 2019, 35(4): 59–62.

[19] Bolao L C, Slan O, Byrtusová D, Zimmermann B, Horn S J, Kohler A. Compatible traits of oleaginous Mucoromycota fungi for lignocelluloses-based simultaneous saccharification and fermentation [J]. Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, 2025, 18(1): 1–15.

[20] Kipping L, Jehmlich N, Moll J, Noll M, Gossner M M, Tim V D B. Enzymatic machinery of wood-inhabiting fungi that degrade temperate tree species [J]. ISME Journal: Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology, 2024, 18(1): 1. Doi:10.1093/ismejo/wrae050.

[21] 闫瑾, 红梅, 叶贺, 李静, 张宇晨, 梁志伟. 短花针茅荒漠草原土壤真菌群落结构对水氮控制的响应[J]. 中国草地学报, 2021, 43(10): 37–45.

[22] 刘会会, 喻庆国, 王行, 李丽萍, 张萌, 李潇, 张仲富. 碧塔海湿地不同水分梯度下土壤真菌群落结构及功能类群研究[J]. 微生物学报, 2022, 62(8): 3007–3023.

[23] 王来, 杜昱樊, 陈奎娟. 不同水环境梯度下水生植物细根丛枝菌根真菌侵染特征研究[J]. 生物化工, 2025, 11(2): 184–186.

[24] 欧阳建鑫, 李伟, 操瑜. 藏南谷地湿地植物丛枝菌根真菌群落结构随海拔变化的驱动因素初探[J]. 植物科学学报, 2024, 42(1): 34−42

[25] WangY, Li X, You L, Hu S, Fang J, Hu B, Chen Z. Enhancement of PFAS stress tolerance and wastewater treatment efficiency by arbuscular mycorrhizal fungi in constructed wetlands [J]. Environmental Research, 2024, 263(Part3): 263 .

[26] 彭麟, 刘子芳, 肖文雄, 阳路芳, 邓仕槐. 丛枝菌根真菌(AMF)提高人工湿地去污能力及运行稳定性的潜力分析[J]. 农业环境科学学报, 2012, 31(10): 10.

[27] 鄢金灼, 武发思, 冯虎元. 湿地植物与丛枝菌根真菌(AMF)相互关系的研究进展[J]. 西北植物学报, 2008, 28(4): 836–842.

[28] 刘宁, 刘洋, 续京平, 宋慧平, 冯政君, 程芳琴. 丛枝菌根真菌对人工湿地植物生长及水质净化的影响研究[J]. 生态环境学报, 2022, 31(7): 1434–1441.

[29] Liu S, Che L, Wan L, Zhang W, Chen J. Wetland types and soil properties shape microbial communities in permafrost- degraded swamps [J]. Science of the Total Environment, 2025, 882: 163232.

[30] Yan Z, Yang S, Chen L, Zou Y, Zhao Y, Yan G, Wang H, Wu Y. Responses of soil fungal community composition and function to wetland degradation in the Songnen Plain, northeastern China[J]. Frontiers in Plant Science, 2024, 15: 1441613.

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[1]	王晓芹, 罗康, 唐玉超. 基于文献计量的唐松草属植物研究现状及热点分析[J]. 亚热带植物科学, 2025, 54(4): 477-486.
[2]	刘欣，曹敏，张文富，吉馗，张亚洲，杨洁. 山地森林群落树种吸收根功能性状多样性格局研究[J]. 亚热带植物科学, 2025, 54(3): 318-329.
[3]	胡冰琪. 长汀生态恢复区物种多样性格局及其影响机制[J]. 亚热带植物科学, 2025, 54(3): 330-340.
[4]	许泽宁, 蓝彩嘉, 李露, 陈华. 不同种源阴香的表型性状多样性分析[J]. 亚热带植物科学, 2025, 54(1): 54-61.
[5]	盘李军, 杜健, 叶小萍, 许涵, 李艳朋, 陈兆聪. 自然演替15年的亚热带人工混交林物种多样性与群落结构恢复特征[J]. 亚热带植物科学, 2025, 54(1): 62-70.
[6]	孙睿, 宋鹏飞, 杨帅, 韩梅, 杨洁. 20种夹竹桃科植物花性状多样性及生态策略研究[J]. 亚热带植物科学, 2024, 53(5): 433-443.
[7]	常梦琳, 陈新艳, 陈世品, 马良. 中国野生唇形科物种多样性及其地理格局分析[J]. 亚热带植物科学, 2024, 53(3): 234-242.
[8]	张应明, 王婷, 邓双文, 崔煜文, 谭海蓉, 陈红锋. 广东车八岭国家级自然保护区石松类和蕨类植物多样性研究[J]. 亚热带植物科学, 2024, 53(3): 243-256.
[9]	安琪, 刘文兰. 兰州市3所高校自生草本植物多样性调查与分析[J]. 亚热带植物科学, 2024, 53(3): 257-270.
[10]	马和平, 司孟鑫, 高智远. 西藏墨脱苔藓植物多样性初步研究[J]. 亚热带植物科学, 2024, 53(1): 53-59.
[11]	蔡洪丽, 欧静. 城市森林群落林下草本植物多样性及其环境响应——以贵阳市为例[J]. 亚热带植物科学, 2023, 52(5): 434-447.
[12]	魏小辉, 张昊晟. 广东阳西程村镇红树林自然保护区沉积物重金属污染及其来源分析[J]. 亚热带植物科学, 2023, 52(3): 253-257.
[13]	吴世远, 陈圣来, 罗森元, 王帅. 广东阳春百涌省级自然保护区维管植物多样性与区系分析[J]. 亚热带植物科学, 2023, 52(2): 149-156.
[14]	郭小凤, 严岳鸿, 顾钰峰, 魏雪莹, 郑希龙, 舒江平. 广东省5种蕨类植物新记录[J]. 亚热带植物科学, 2023, 52(2): 167-170.
[15]	杨礼旦，陈应强. 贵州雷公山水青冈群落特征与分布格局研究[J]. 亚热带植物科学, 2022, 51(6): 459-473.