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Volume 42 Issue 2
Apr.  2021
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Yan X H, Li B H. Investigation on species of fungi-feeding staphylinidae and the host macrofungi in Wolong Nature Reserve, Sichuan Province[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2021, 42(2): 71−76 doi: 10.12172/202009220001
Citation: Yan X H, Li B H. Investigation on species of fungi-feeding staphylinidae and the host macrofungi in Wolong Nature Reserve, Sichuan Province[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2021, 42(2): 71−76 doi: 10.12172/202009220001

Investigation on Species of Fungi-feeding Staphylinidae and the Host Macrofungi in Wolong Nature Reserve, Sichuan Province


doi: 10.12172/202009220001
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  • Received Date: 2020-09-22
    Available Online: 2021-01-15
  • Publish Date: 2021-04-20
  • From July to August 2015, an investigation of Staphylinidae species and the host macrofungi was conducted in Wolong nature reserve. A total of 359 Staphylinidae specimen were collected, which were identified as belonging to 6 subfamilies, 17 genera and 25 species. There were 2 dominant subfamilies: Aleocharinae, 6 genera and 9 morphological species, accounting for 56.2% of the total specimen; Tachyporini, 4 genera and 6 morphological species, accounting for 29.8% of the total specimen. A total of 105 samples of macrofungi belonging to 10 families, 14 genera, 26 species were collected, including 16 edible macrofungi, 7 poisonous fungi and 8 medicinal anticancer fungi. Tricholomataceae and Russulaceae were dominant families, accounting for 23.1% and 19.2% of the total species respectively. The analysis of α diversity of Staphylinidae species in four main host macrofungi showed that the species and quantity of Staphylinidae parasitized by Tricholomataceae were the highest, with the highest species diversity (H') and evenness (J), followed by Russulaceae and Mycenaceae. The predominance index (λ) of parasitic Paederus in Boletaceaei was the highest, while the species diversity and evenness are the lowest. In this study, the species of fungi-feeding Staphylinidae and the host macrofungi were investigated, which provided basic information for the further research of their interactions.
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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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Investigation on Species of Fungi-feeding Staphylinidae and the Host Macrofungi in Wolong Nature Reserve, Sichuan Province

doi: 10.12172/202009220001
  • Key Laboratory of Southwest China Wildlife Resources Conservation (Ministry of Education), College of Life Science, China West Normal University, Nanchong 637009, China

Abstract: From July to August 2015, an investigation of Staphylinidae species and the host macrofungi was conducted in Wolong nature reserve. A total of 359 Staphylinidae specimen were collected, which were identified as belonging to 6 subfamilies, 17 genera and 25 species. There were 2 dominant subfamilies: Aleocharinae, 6 genera and 9 morphological species, accounting for 56.2% of the total specimen; Tachyporini, 4 genera and 6 morphological species, accounting for 29.8% of the total specimen. A total of 105 samples of macrofungi belonging to 10 families, 14 genera, 26 species were collected, including 16 edible macrofungi, 7 poisonous fungi and 8 medicinal anticancer fungi. Tricholomataceae and Russulaceae were dominant families, accounting for 23.1% and 19.2% of the total species respectively. The analysis of α diversity of Staphylinidae species in four main host macrofungi showed that the species and quantity of Staphylinidae parasitized by Tricholomataceae were the highest, with the highest species diversity (H') and evenness (J), followed by Russulaceae and Mycenaceae. The predominance index (λ) of parasitic Paederus in Boletaceaei was the highest, while the species diversity and evenness are the lowest. In this study, the species of fungi-feeding Staphylinidae and the host macrofungi were investigated, which provided basic information for the further research of their interactions.

  • 隐翅虫科是昆虫纲鞘翅目中最大的一科,目前全世界记载的有33个亚科,含2700多个属,约6万余种。隐翅虫常生活在森林铺垫物、草甸、沼泽、真菌、动物粪便、鸟类或哺乳类的洞穴中。它们食性广,有捕食性、寄生性、腐食性或多食性,在维护大自然的生态平衡中起着不可忽视的作用[1]。大型真菌是菌物中形成大型子实体的一类真菌,泛指广义上的蘑菇或蕈菌。据估计全世界共有150万多种真菌,目前记录在册的真菌约8万种,仅为估测总数的5% ,其中大型真菌约为28700种[2]。作为生物圈的一部分,大型真菌是生态系统必不可少的组成成分,对生物多样性保护起着非常重要的作用[3-5]

    昆虫与真菌之间存在着古老而漫长的关系,在众多昆虫-真菌的互作关系中,菌食性在鞘翅目昆虫中较为常见,包括多种取食真菌的方式,如刮食孢子、咀嚼菌丝和经口前消化的流质吸食等[6]。在距今约1亿年前的缅甸琥珀中有口器极其特化的白垩古原隐翅虫(Vetuproteinus cretaceus),隶属隐翅虫科原隐翅虫亚科,证明白垩纪中期昆虫与真菌的取食关系[6-8]。研究大型真菌与隐翅虫的关系,不仅可以揭示隐翅虫科昆虫的起源和演化,而且有助于认识生态系统中昆虫与真菌之间的复杂关系[9]。而关于现生大型真菌与其寄生隐翅虫的种类研究少见报道,因此于2015年对卧龙自然保护区的菌食性隐翅虫及其寄主大型真菌的种类进行了初步调查研究,为进一步研究二者的互作关系奠定基础。

1.   研究区概况
  • 卧龙国家级自然保护区地处四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县西南部,面积20 多万hm2,以保护大熊猫等珍稀野生动植物为主,被誉为“熊猫之乡”。保护区地处横断山脉,海拔1 000 m到6 250 m,光照时间长,雨量充沛,气温常年较低,森林植被茂密,林地下大部分土地都处于阴暗潮湿的状态,土壤以黄壤、黄棕壤为主,表面覆有大量的落叶,形成约3~5 cm左右的腐殖质层,为大型真菌的繁殖与生长提供了得天独厚的环境[10-11]

2.   研究方法
  • 2015年7月至8月,在大型真菌野外出现的高峰期,选取卧龙自然保护区8个沟、山(包括邓生沟、金家山、黄草坪、寡妇沟、川北营、头道沟、牛坪、耿达),在每个山沟有较多蘑菇的林区随机设置5个50 m2的样方,注意观察样地里所有蘑菇,将寄生有隐翅虫的蘑菇从最基底采集,连同隐翅虫一起迅速转移到一次性封口袋,密封[12]。同时对大型真菌子实体进行记录和拍照,记录采集地点的经纬度、海拔高度。

  • 采集得到大型真菌参考《中国野生大型真菌彩色图鉴》《中国菌原色图集》《四川蕈菌》《中国大型菌物资源图鉴》等资料[13-16],由大型真菌专家进行分类、鉴定,然后用简易烘箱进行烘干,同时记录、编号、装袋后备用。

    将每一株蘑菇里的隐翅虫收集到一个玻璃瓶内,同时记录采集信息,包括:日期、地点、数量、生境、海拔等。标本用乙酸乙酯毒杀后保存,带回实验室进行分类鉴定。隐翅虫亚科及属的分类参考郑发科的《隐翅虫形态分类学纲要》。由于资料条件限制,进行物种鉴定时只能采取种群间形态学比较的分类方法,对鉴别的隐翅虫暂记作形态种sp1、sp2、……。鉴定工具主要有:体视显微镜Motic SMZ-171、解剖针、毛笔、培养皿、镊子等。

  • 对主要寄主蘑菇类群中隐翅虫种类进行α多样性分析,公式如下:

    物种丰富度(species richness):指不同生境中的物种数,以S表示

    优势度指数(Simpson predominant index):

    多样性指数(Shannon-Wiener diversity index):

    均匀度指数(Pielou evenness index):

    式中:${P_i} = {N_i}/N$,即第i个物种数量占总个体数N的比例,Ni为生境内第i物种的个体数量,N为生境内各物种的个体总数。

3.   结果与分析
  • 野外调查共采集到隐翅虫寄主菌105号,隶属于担子菌门的4目、10科、14属、26种。其中可食用的有16种,有毒的7种,可药用抗癌的8种,食毒不明的2种(见表1)。

    属性
    口蘑科 Tricholomataceae口蘑属 Tricholoma虎斑口蘑 T. tigrinumSchaeff.: Fr.有毒
    蜜环口蘑 T. colossum(Fr.) Quél可食用
    草黄口蘑 T. lascivum(Fr.) Gillet可食用,药用
    油黄口蘑 T. flavovirens(Pers.:Fr.) Lundell.可食用
    奥德蘑属 Oudemansiella淡褐奥德蘑 O. canarii(Jungh.) Hohnel可食用
    杯伞属 Clitocybe灰褶杯伞 C. griseifoliaMurr.可食用
    红菇科 Russulaceae红菇属 Russula拟臭黄菇 R. laurocerasiMelzer有毒,药用
    烟色红菇 R. adusta(Pers.) Fr.可食用,药用
    黄斑绿菇 R. crustosaPeck可食用,药用
    小白菇 R. albidaPeckl可食用
    乳菇属 Lactarius松乳菇 L. deliciosus(L.:Fr.) Gray可食用
    牛肝菌科 Boletaceae粉孢牛肝菌属 Tylopilus苦粉孢牛肝菌 T. felleus(Bull: Fr.) Karst.有毒
    粘盖牛肝菌属 Suillus灰环粘盖牛肝菌 S. laricinus(Berk. in Hook.)O.Kuntze可食用
    美洲粘盖牛肝菌 S. americamus(Peck) Snell.可食用
    小菇科 Mycenaceae小菇属 Mycena褐小菇 M. alcalina(Fr.) Quél.食毒不明,药用
    黄柄小菇 M. epipterygia(Scop.) Gray食毒不明
    盔盖小菇 M. galericulate(Scop.: Fr.) Gray可食用,药用
    粉褶菌科 Entolomataceae粉褶菌属 Rhodophyllus臭粉褶菌 R. nidorosus(fr.) quél.有毒
    方孢粉褶菌 R. murraii(berk. & curt.) sing.有毒
    蜡伞科 Hygrophoraceae蜡伞属 Hygrophours橄榄白蜡伞 H. olivaceo-albus(Fr.) Fr.可食用
    蜡黄蜡伞 H. chlorophanusFr.可食用
    鬼伞科 Psathyrellaceae脆柄菇属 Psathyrella白黄小脆柄菇 P. candolleana(Fr.) A. H. Smith可食用
    蘑菇科 Agaricaceae蘑菇属 Agaricus淡黄蘑菇 A. fissurata(Moeller) Moeller可食用
    丝膜菌科 Cortinariaceae丝盖伞属 Inocybe黄丝盖伞 I. fastigiata(Schaeff.) Fr.有毒
    星孢丝盖伞 I. asterospora quél.有毒
    地星科 Geastraceae地星属 Geastrum尖顶地星 G. tipplex(Jungh.) Fisch.可药用

    Table 1.  Staphylinidae Species composition of host macrofungi in Wolong Nature Reserve

  • 隐翅虫寄主大型真菌种类较多,其中伞菌目最多,有17种,占总种数的65.4%;红菇目5种,占19.2%;牛肝菌目3种,占11.5%;地星目1种,只占3.8%。其中伞菌目口蘑科6种,红菇目红菇科5种,分别为总种类数的23.1%和19.2%,是隐翅虫寄生菌优势科;伞菌目小菇科3种,牛肝菌目牛肝菌科3种,各占11.5%,此两科菌类也有较多隐翅虫寄生(见表2)。

    占总种数的比例
    伞菌目 Agaricales791765.4
    红菇目 Russulales12519.2
    牛肝菌目 Boletales12311.5
    地星目 Geastrales1113.8

    Table 2.  Number of families, genera and species of the host macrofungi parasite by Staphylinidae in Wolong Nature Reserve

  • 本次调查共获得菌食性隐翅虫359头,分别隶属于6亚科17属25个形态种。其中2个优势亚科分别为:前角隐翅虫亚科,6属9个形态种,占总数的56.2%;尖腹隐翅虫亚科,4属6个形态种,占总数的29.8%。另外鉴定出异形隐翅虫亚科8.1%,巨须隐翅虫亚科4.2%,隐翅虫亚科、毒隐翅虫亚科在蘑菇中也有种类零星分布(见表3)。

    亚科个体数/头形态种数主要寄主蘑菇种类
    前角隐翅虫亚科 Aleocharinae
    GymnusaGraven.712拟臭黄菇、草黄口蘑、灰褶杯伞、松乳菇、
    盔盖小菇、褐小菇、黄柄小菇、烟色红菇、
    小白菇、臭粉褶菌、虎斑口蘑、白黄小脆柄菇
    MyrmecoporaSaulcy.622
    Termitonidia352
    MyllaenaErichson181
    AthetaThoms101
    GonionychaCam. 61
    尖腹隐翅虫亚科 Tachyporini
    TachinomorphusKr.642苦粉孢牛肝菌、臭粉褶菌、淡褐奥德蘑、
    灰环粘盖牛肝菌、美洲粘盖牛肝菌、黄丝盖伞、
    方孢粉褶菌、拟臭黄菇
    TachinusGr.242
    CileaJac.121
    BolitobiusLeach 71
    异形隐翅虫亚科 Oxytelinae
    OxytelusGr.161拟臭黄菇
    MegarthrusSteph. 71灰褶杯伞
    AncyrophorusKr. 61黄丝盖伞
    巨须隐翅虫亚科 Oxyporinae
    OxyporusFabricius.154蜜环口蘑、蜡黄蜡伞、淡黄蘑菇、油黄口菇
    隐翅虫亚科 Staphylininae
    HesperusFauvel. 21尖顶地星
    PhilonthusSteph. 21黄斑绿菇
    毒隐翅虫亚科 Paederinae
    PaederopsisWasmann 21盔盖小菇

    Table 3.  Species composition of Staphylinidae and the host macrofungi of subfamily in Wolong Nature Reserve

  • 统计结果表明,口蘑科寄生的隐翅虫种类和数量最多,共173头,13种,包括前角隐翅虫亚科6种、尖腹隐翅虫亚科2种、异形隐翅虫亚科2种、巨须隐翅虫亚科3种;其次为红菇科寄生隐翅虫共162头,9种,包括前角隐翅虫亚科7种、异形隐翅虫亚科1种、隐翅虫亚科1种。另外,小菇科寄生隐翅虫117头,5种,其中前角隐翅虫亚科4种,毒隐翅虫亚科1种;牛肝菌科寄生隐翅虫97头,6种,其中绝大部分为尖腹隐翅虫亚科4种,前角隐翅虫亚科也有零星分布。对以上4科主要寄主大型真菌中的隐翅虫种类进行α多样性分析,结果如表4

    类目丰富度(S )优势度指数(λ)多样性指数(H’)均匀度指数(J )
    口蘑科 Tricholomataceae13956
    红菇科 Russulaceae0.880.720.880.91
    小菇科 Mycenaceae2.311.951.220.97
    牛肝菌科 Boletaceae0.450.380.260.21

    Table 4.  α diversity index of Staphylinidae in 4 main host macrofungi

4.   讨论
  • 卧龙自然保护区隐翅虫寄生菌种类较多,其中优势科为口蘑科和红菇科,该两科大型真菌有较多的种类适宜隐翅虫寄生,这与李冰寒2014−2016年调查的该地区大型真菌种类最多的为口蘑科,第二大科为红菇科的结论一致[10]。 除此两个科,牛肝菌科和小菇科的某些种类也有较多隐翅虫寄生。对4科主要寄主大型真菌中隐翅虫种类α多样性分析(见表4)发现,口蘑科寄生的隐翅虫种类和数量都最多,具有最高的物种多样性(H′) 和均匀度(J),包括前角隐翅虫亚科4属、尖腹隐翅虫亚科2属、异形隐翅虫亚科2属、巨须隐翅虫亚科1属;其次为红菇科和小菇科,此二科主要寄生前角隐翅虫亚科的许多种类,其它类群较少分布;牛肝菌科中隐翅虫的优势度指数(λ)最高,而物种多样性和均匀度最低,可能因为大部分寄生种类为尖腹隐翅虫亚科的2个属,其他寄生种类数量较少。大型真菌很多种类具有较高的营养价值和药用价值,本研究结果发现,隐翅虫寄生的大型真菌中可食用的16种,有毒的7种,可药用抗癌的8种,食毒不明的2种。另外发现,同一种菌可能寄生有不同的隐翅虫种类,同一种隐翅虫也可能寄生于不同种菌,弄清它们之间的互作机制,对研究二者的生态关系以及野生菌类生产利用起到关键作用。

    隐翅虫生活环境复杂,取食方式多样,而关于菌食性隐翅虫的种类研究少见报道。本研究表明,卧龙自然保护区菌食性隐翅虫类群较丰富,至少有6亚科17属25个形态种,其中主要的两个亚科为:前角隐翅虫亚科和尖腹隐翅虫亚科。前角隐翅虫亚科是隐翅虫科种类最多的亚科,目前记载超过1200个属,多于13000个种,广泛分布于除两极以外的各大区系[18];尖腹隐翅虫亚科也是隐翅虫科中较大的一个亚科,有7族,39属,1500余种[19]。卧龙自然保护区前角隐翅虫亚科和尖腹隐翅虫亚科的寄主大型真菌种类也较多,前角隐翅虫亚科的主要寄主菌种类至少有5科,7属,12种;尖腹隐翅虫亚科的主要寄主菌种类至少5科,6属,8种,此二隐翅虫亚科也是多数学者野外调查中的优势类群[17]。巨须隐翅虫亚科的种类严格以蘑菇为食[6, 9],而前角隐翅虫亚科、尖腹隐翅虫亚科、异形隐翅虫亚科、隐翅虫亚科、毒隐翅虫亚科的种类生境复杂,可生活在腐败物、地被物、真菌、草堆、沙滩水边等不同的环境下[17, 20],寄生于大型真菌中的这些种类是否也是专性菌食性需要进一步研究。

    卧龙自然保护区大型真菌种类丰富,至少有60科123属400多个种[10],而关于本地区隐翅虫资源的调查还未见报道。对保护区菌食性隐翅虫资源进行调查,可以了解该类群在大型真菌中的分布情况,为该地区大型真菌及隐翅虫资源多样性保护、管理规划,进行深入系统研究积累了初步资料。本研究只是在卧龙自然保护区进行的一个短期调查,难免会有隐翅虫寄生菌种类没有采集到,菌食性隐翅虫及其寄主大型真菌的种类还有多少,具体何种隐翅虫类群寄生于何种菌类以及二者存在何种互作关系,需要更多的野外调查、分类及生化方面的研究。

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