丰林自然保护区木材腐朽真菌发生规律及其物种多样性

木材腐朽真菌是森林生态系统中的一个重要类群,通过将木材中的纤维素、半纤维素和木质素分解成为可被自身和其他生物利用的营养物质,能够促进森林生态系统中的物质循环。通过对丰林自然保护区3个不同林分内木材腐朽真菌的分布特征开展野外调查,共得到标本966份,经鉴定为122种,隶属于7目17科49属,多孔菌科为该地区优势科。物种区系地理成分以北温带成分和世界广布成分为主,具有明显的北温带成分区系特征。通过比较3个林分内木材腐朽真菌群落组成结构,发现阔叶红松混交林内褐腐菌数量较多,占总体的29.9%,杨桦林和云冷杉林内木材腐朽真菌主要为白腐菌,分别占总体的93.6%和90.6%。阔叶红松混交林中木材腐朽真菌物种多样性指数最高,Shannon指数4.60,Simpson指数0.99,Pielou均匀度指数0.99。该保护区中木材腐朽真菌多数生长在腐朽等级为2、3级的倒木上。通过比较3个林分内主要树种上木材腐朽真菌的分布特点,发现林分类型、寄主腐烂程度和直径大小是影响该地区木材腐朽真菌分布的主要因素,同样的树种在不同林分中所生长的木材腐朽真菌种类不同。     

长白山多孔菌物种多样性、区系组成及分布特征

多孔菌是木材腐朽真菌的一个重要类群,通过将木材中的纤维素、半纤维素和木质素分解成为可被自身和其他生物利用的营养物质,从而促进森林生态系统中的物质循环.经过十几年的考察和采集,发现长白山地区多孔菌物种多样性非常丰富,Shannon多样性指数达到5.06,共有246种,占中国多孔菌总数的40.7％,分别隶属于担子菌门6个目11个科80个属,其中优势科为多孔菌科.物种区系地理成分以北温带成分和世界广布成分为主,其他几种区系成分也有分布,具有明显的北温带成分区系特征.松属是长白山地区多孔菌最重要的寄主树木,该地区41.5％的多孔菌生长在松属上.该地区多孔菌主要营腐生生活,其数量与生长基质腐烂程度的相关系数达到了0.89,呈显著相关,对长白山森林生态系统的物质循环起着重要作用.长白山多孔菌物种保护程度比较高,其中稀有种和濒危种的数量均相对较多,濒危种18种,占到全国濒危种数量的37.5％.多孔菌除了在森林生态系统中发挥重要生态功能外,很多种类本身具有较高的经济价值.在保护好该生物类群的前提下,可以合理开发和利用这些宝贵的生物资源.     

以昆虫作为指示生物评估森林健康的生物学与生态学基础

昆虫是森林生物多样性的重要组成部分,在森林生态系统主体群落中,昆虫与植物密切关联.森林害虫胁迫及昆虫多样性变动,对于评估森林生态系统健康状况具有重要价值.昆虫多样性可用于对森林生态系统健康的快速评估,如基于昆虫指示生物评价森林生态系统的毒害水平、物种丰富度、多样性水平、靶标昆虫的地位和特有种水平等.针对影响森林环境健康的重要干扰因子,本文阐述了应用昆虫作为指示性生物监测与评估森林健康状况的生物与生态学依据,讨论了昆虫种群,特别是珍稀物种种群在生境破碎干扰下的种群波动,以及大气污染、干旱和二氧化碳浓度升高等对昆虫种群密度与分布的影响等.同时,分析了昆虫作为指示性生物监测与评估森林环境健康所存在的问题.     

福州森林红壤细菌的菌群结构及其功能分析

福建地区是我国的第二大林区,土壤类型主要表现为红壤.对福州地区森林中因木材腐朽而形成的树洞中的土壤样品进行筛选,构建了一份具有强木质纤维素降解能力的酸性红壤的细菌16S rKNA基因文库,利用限制性片段长度多态性(RFLP)对随机克隆进行筛选;对该生态环境下的细菌菌群进行了系统发育分析.结果表明土壤pH偏酸性严重影响了细菌类群的多样性,酸杆菌门Acidobacteria(71.5%)和变形菌门Proteobacteria(24.1%)是该酸性土样中的优势菌群,其中酸杆菌门在该生态系统中占有绝对优势.变形菌菌群中的主要类群为光合细菌,固氮细菌和溶菌细菌.研究表明,在木质纤维素自然降解的过程中,存在于酸性树洞土壤中的细菌参与了碳素和氮素的固定与循环,并对其微生态的稳定起到重要作用.     

木材上的微生物类群对木材的分解及其演替规律

论述了木材上的微生物类群以及各类群在木材生物分解过程中的演替规律 ,并解释了活立木心材能够发生腐朽的原因。结果表明 :能够生长在木材上的微生物类群有木材腐朽菌、木材软腐菌、木材变色菌、污染性霉菌、细菌、放线菌等多种。这些微生物类群共同合作完成对复杂的木质有机物质的生物分解。它们按一定次序进行作用 ,在木材生物分解的不同时期显示出明显的菌种协调与演替规律。一般情况是细菌、一些半知菌、接合菌和子囊菌等先驱微生物首先侵入 ,然后草本对策的木材腐朽菌开始出现 ,最后由竞争对策或忍耐对策的木腐菌取代草本对策的木腐菌 ,这时木材的分解过程就进入稳定的发展阶段 ,最后使木材分解或腐朽。木材腐朽最终是腐殖化阶段 ,这时微生物群落被土壤习居菌如毛霉、青霉、木霉、镰刀菌及细菌与放线菌等所取代。     

森林生态系统中木腐真菌群落形成机理及生态功能

在森林生态系统中,枯死木是一个重要的组成部分,为很多生物提供栖息地,有助于养分循环以及碳和水的储存。木材分解是森林生态系统养分循环、土壤形成和碳收支的决定性过程,越来越受到森林生态学家、病理学家和管理者的重视。在此过程中,木腐真菌通过分泌多种酶降解木材主要成分,实现生态系统中的物质循环,具有极为关键和重要的作用。木腐真菌群落的形成受多种因素的影响,环境因子(降水、纬度、光照、温度、湿度等)和寄主倒木特征(化学成分、物理结构、体积大小以及腐烂程度等)通过影响不同真菌物种的分布和生长,进而影响真菌群落的物种组成;木腐真菌在一定程度上对其周围的微生物群落具有较强的控制力,其中能形成菌索的真菌更擅长控制细菌群落,而细菌通过消耗真菌降解酶的活性分解产物间接影响分解速率,也影响着真菌群落的动态变化;木腐真菌和腐生无脊椎动物作为倒木分解的两类主要群体,它们彼此之间相互影响,既有抑制作用也存在互惠互利;一些土壤真菌类群通过菌丝扩散定殖于倒木上进行生长。木腐真菌群落组成的最大干扰来自人类对森林的砍伐和利用,倒木的移除直接造成木腐真菌生长基质和环境的丧失,许多物种濒临灭绝,使得真菌群落组成单一、功能相对简单化。在倒木降解过程中,白腐真菌主要分泌过氧化物酶和漆酶降解倒木木质素,褐腐真菌可以有效地降解半纤维素和纤维素,降解酶的活性和种类直接影响木材腐烂速率和营养元素含量,而真菌菌丝对木材中C、N等营养元素具有重要的吸收和转移作用。木腐真菌的功能性状能够反映物种对环境条件的适应,有助于理解在不同环境中影响真菌群落聚集的机制。揭示森林生态系统中木腐真菌群落的形成机理及其生态功能,对于研究森林生态系统物质循环过程和生物多样性维持具有重要的理论意义和参考价值。     

非木材森林产品利用的生态影响

非木材森林产品指来自森林的非木材植物产品,如果实、种子、枝叶、树皮、树胶等,在维持当地居民生活以及森林生物多样性保护中扮演着重要角色.非木材森林产品利用对植物个体、种群、群落和生态系统均会产生影响,这不仅取决于植物的利用部位、生物学或生态学特征,而且与资源的利用方式密切相关.本文从植物生物学和生态学角度综述了非木材森林产品利用影响的研究进展,讨论了研究中存在的问题和今后的研究方向.     

优良种子资源对林下农业经济发展的影响

森林生态系统是一个由生物和环境互相作用组成的层次复杂、功能多样的立体体系.森林生态系统不但能给人类提供大量的木材及林业产品,在生态方面还具有调节气候、涵养水源、保持水土等重要作用.林下经济是我国林业经济迅速发展的产物和必然结果.林下经济坚持以保护生态平衡和自然环境为前提,坚持可持续发展为理念,以科技创新为手段,因地因时...     

森林经营对群落α多样性影响的定量研究进展

生物多样性是一定地域内的基因、物种、生态系统和生态过程的总和[1]。对森林生物多样性的最大威胁是不可持续的森林经营和森林收获[2]。美国在其国家森林经营法中,授权美国林务局把生物多样性纳入森林经营规划,必须监测和评价实施森林经营规划对生物多样性的影响[3];1993年的瑞典林业法中,木材生产和生物多样性也给予同等重要的地位[4]。在日益关注生物多样性保护、森林退化和可持续林业背景下,迫切需要评估不同经营技术对森林结构和功能的影响[5],研究森林经营对生物多样性的影响也是森林生态系统经营的要求[6]。因为森林经营也有改善生物…     

中国东北地区多孔菌的区系组成及分布特征

多孔菌是木材腐朽真菌的一个重要类群,通过将木材中的纤维素、半纤维素和木质素分解成为可被自身和其他生物利用的营养物质,从而促进森林生态系统的物质循环。经过野外采集及室内分析,中国东北地区共发现多孔菌304种,隶属于7目14科93属,其中优势科是多孔菌科,优势属是木层孔菌属、泊氏孔菌属和薄孔菌属。经过区系地理分析,东北地区的多孔菌以北温带和世界广布成分为主,具有明显的北温带特征。东北地区的多孔菌濒危种有23种,其中有11种生于单一属的寄主树木上,说明生境的选择限制了多孔菌的生长;多孔菌物种中营腐生生活的种类占大多数,有褐腐和白腐之分。总体来说,白腐菌占大多数,但东北地区褐腐菌所占比例为23.8%,高于世界水平,并且其中有80%的种类生长在针叶树上,说明褐腐菌对于东北地区针叶林生态系统的物质循环有重要作用。     

丽江老君山国家公园木腐真菌区系组成与分布特征

木腐真菌是自然界中以木材为主要生长基质的一类大型真菌,通过分解倒死木的木质素、纤维素和半纤维素实现森林生态系统的物质循环,是森林生态系统的重要组成部分。研究木腐真菌的生态分布及其与环境因子的关系对分析其在森林生态系统中的生态功能有重要作用。本文在野外调查的基础上对云南省丽江老君山国家公园的木腐真菌物种组成和生态习性进行了分析,共采集标本196份,经鉴定为68种,隶属于8目21科40属,优势科为多孔菌科、拟层孔菌科和锈革孔菌科,优势属为异担子菌属,其区系组成以北温带成分为最多(38.2%),其次是世界广布成分,表现出明显的北温带特征。从生态习性来看,63种为腐生菌,其中51种造成白色腐朽,12种造成褐色腐朽;5种为外生菌根菌。木腐真菌的物种组成在不同林分中存在明显差异,落叶阔叶林中种类最多,共34种;其次为针阔混交林,有26种;暗针叶林有22种。脆波斯特孔菌与粗毛韧革菌在3种林分类型中均有分布且多度较高,是该地区的优势种。     

古田山国家级自然保护区木腐真菌物种多样性及分布

木腐真菌是微生物的一个重要类群, 主要以倒木为生长基质, 通过产生各种水解酶将倒木的纤维素、木质素和半纤维素分解为小分子物质, 对促进森林生态系统中的营养物质循环发挥着重要的生态功能。于2016年8月在浙江古田山国家级自然保护区开展的木腐真菌野外调查, 利用形态学和DNA序列分析对采集的标本进行了物种鉴定, 并分析了木腐真菌的物种组成和地理成分。在采集的158份标本中鉴定木腐真菌45属92种, 其中白腐真菌78种, 褐腐真菌14种。古田山的木腐真菌物种区系组成中, 热带-亚热带成分比例最高。在158份木腐真菌标本中, 97份标本采自直径大于10 cm的倒木或树桩上, 分属于76个种, 是木腐真菌生长的主要基质大小类型; 48份标本采自直径为2-10 cm的枝干上, 分属38个种; 13份标本采自直径小于2 cm的枝干上, 分属12种。不同腐烂等级倒木上生长的真菌数量和种类差异明显, 其中一级腐烂倒木上采集到9份标本(7种), 二级腐烂倒木上采集到86份标本(45种), 三级腐烂倒木上49份标本(29种), 四级腐烂倒木上14份标本(14种)。结果表明, 林分中倒木直径大小和腐烂程度是影响木腐真菌生长与分布的重要因子。     

大小兴安岭针叶树倒木上木腐真菌的物种多样性

木腐真菌在森林生态系统中具有丰富的物种多样性, 并在倒木的降解过程中发挥重要的生态功能。针叶树是大小兴安岭森林生态系统的优势树种, 因此研究针叶树倒木木腐真菌物种多样性和影响其物种分布的相关环境因子有助于揭示大小兴安岭森林生态系统物质循环的机理。本研究收集了近16年对大小兴安岭地区冷杉属(Abies)、落叶松属(Larix)、云杉属(Picea)和松属(Pinus) 4类针叶树倒木上1,561份木腐真菌标本的采集信息, 统计了物种种类及其腐朽类型, 并选取具有代表性的地点开展木腐真菌群落多样性及其与环境因子的相关性分析。结果显示, 大小兴安岭针叶树倒木木腐真菌有166种, 隶属于70属, 其中白腐真菌有111种, 占所有种类的66.9%, 褐腐真菌为55种, 占所有种类的33.1%。在4类针叶树倒木上均能生长的真菌种类有19种, 占所有种类的11.5%, 其中柔丝干酪孔菌(Oligoporus sericeomollis)是各类倒木上木腐真菌群落中的优势种。大兴安岭地区落叶松属为优势寄主, 其倒木上生长的木腐真菌种类数和个体数在4类倒木中均为最高; 而小兴安岭地区松属倒木上木腐真菌种类数和个体数比其他3类倒木高, 是该地区的优势寄主。对6个代表性地区木腐真菌群落的研究显示, 有11种真菌在6个地区均有分布, 小兴安岭地区木腐真菌多样性普遍高于大兴安岭地区; 聚类分析显示树种比地理位置对木腐真菌物种分布的影响更大。     

Co-occurrence patterns of wood-decaying fungi and ants in dead pines of South Korea

Interaction between fungi and insects such as ants, beetles, wasps and termites inhabiting dead pine trees has significant ecological implication in the forest as they can decompose wood debris and add nutrients to the soil; however, only scarce information is available regarding the interaction between wood-decaying fungi and ants. We investigated wood-decaying fungi co-occurring with ants in dead pine trees of South Korea. A total of 57 pairs of wood-decaying fungi and ants were collected from 11 localities. 30 species of wood-decaying fungi and 14 species of ants were identified based on morphology and molecular analysis. Fungal species belonging to Trichaptum, Xylodon, Hyphodontia, and Ceriporia were dominant and co-occurred with common ant species of Lasius, Camponotus, Pristomyrmex, and Crematogaster across most of the sampling sites. This study provides a new baseline in unravelling the complex interaction between wood-decaying fungi and ants in forest ecosystems.     

丰林国家级自然保护区木腐真菌多样性与寄主倒木的关系

木腐真菌是一类以木材为生长基质的大型真菌, 通过分泌各种水解酶全部或部分降解木材中的木质素、纤维素和半纤维素, 促进森林生态系统的物质循环, 具有重要的生态功能。本研究调查了丰林国家级自然保护区固定样地中木腐真菌的多样性和倒木特征, 并进行了木腐真菌的物种多样性和数量与倒木的种类、数量、腐朽程度、直径大小等的相关性分析。结果显示: 在样地内共采集木腐真菌标本295份, 经鉴定为93种, Shannon多样性指数为3.86, Simpson指数为0.96。相关性分析发现木腐真菌的数量和种类与直径为2-5 cm和5-10 cm的倒木、2级腐烂的倒木和红松倒木均显著相关。样地中优势倒木寄主分别为槭属(Acer)、榛属(Corylus)、云杉属(Picea)和松属(Pinus), 这4类倒木上生长的木腐真菌种类组成具有明显的差异, 槭属和榛属倒木上的共有优势种主要是三色拟迷孔菌(Daedaleopsis tricolor)、云芝(Trametes versicolor)和桦附毛孔菌(Trichaptum pargamenum), 而松属和云杉属的共有优势种主要有白囊耙齿菌(Irpex lacteus)、云芝、冷杉附毛孔菌(Trichaptum abietinum)和褐紫附毛孔菌(T. fuscoviolaceum)。倒木产生真菌子实体的概率研究表明, 同一类寄主倒木上发生木腐真菌子实体的概率在调查面积增加到0.36 ha后趋于一个定值, 松属倒木中仅有10.2%产生真菌子实体, 槭属和云杉属分别是12.9%和13.4%, 榛属最高, 达到53.7%。本研究结果对于预测森林生态系统中木腐真菌的发生具有重要理论意义。     

Saproxylic moths reveal complex within-group and group-environment patterns

We investigated saproxylic moths of the family Tineidae, a neglected group inhabiting wood-decaying fungi and dead wood, within the Bia?owie?a Primeval Forest in Poland. Study data were obtained from the collection of 280 fruiting bodies of wood-decaying fungi and the subsequent rearing of adults. Spatial and statistical distribution of saproxylic moths, relationship among species and the influence of environment reflected by interaction with tree and fungal species together with tree and stand level characteristics were studied. Fifteen species and 533 individuals of saproxylic moths were reared. The fungal species, number of fruiting bodies and standing position of a tree influenced species richness. Moth abundance was influenced by fungal species, coniferous trees, increasing tree diameter, number of fruiting bodies and brown rot. Moth abundance was also enhanced by standing dead trees located in managed forests with higher canopy closure. Analyses indicate that several moth species favor a particular rot type and that some fungi host a richer fauna than others. Furthermore, our results indicate mutually independent fungal colonization events by saproxylic moth species, and thus a possible mechanism exists for competition avoidance with other saproxylic moths. Saproxylic moths revealed complex within-group patterns that responded differently to environmental variables. Thus, potential conservation of these organisms requires various approaches including ecosystem management, especially in the context of addressing their diverse habitat requirements.     

大兴安岭林区多孔菌的区系组成与种群结构

本文在过去10 a野外调查和室内鉴定及分析研究的基础上,对大兴安岭林区多孔菌的区系组成和种群结构进行了分析,发现大兴安岭林区的多孔菌具有较高的多样性,共有5目11科56属129种,占中国多孔菌区系的21.36%,优势科是多孔菌科。种的区系地理成分分为7类,以北温带成分和世界广布成分为主,具有明显的北温带成分的区系特征。大兴安岭的多孔菌常见种较多,种群结构中共生菌3种,寄生菌27种,腐生菌占大多数,有99种。在能够引起木材腐朽的126种真菌中,白腐菌93种,占多数,褐腐菌33种,占少数,但该地区褐腐菌所占比例明显高于全国范围内褐腐菌在多孔菌中的比例。通过对大兴安岭主要树种上的种群结构进行比较,表明阔叶树上的木材腐朽菌绝大部分是白色腐朽菌,而针叶树上的白腐菌与褐腐菌数量相差不大,褐腐菌对于针叶林特别是落叶松的更新具有非常重要的作用。     

Long-term priority effects among insects and fungi colonizing decaying wood

1.?Priority effects have been hypothesized to have long-lasting impact on community structure in natural ecosystems. Long-term studies of priority effects in natural ecosystems are however sparse, especially in terrestrial ecosystems. 2.?Wood decay is a slow process involving a high diversity of insect and fungus species. Species interactions that drive change in communities of insects and fungi during wood decay are poorly understood because of a lack of sufficient long-term studies. 3.?In this paper, we followed the colonization and succession of wood-living insects and fungi on cut trees during 15 years, from tree death and onwards, in a boreal forest landscape. We test the long-term priority effects hypothesis that the identity and abundance of species that colonize first affect the colonization success of later-arriving species. We also hypothesize that species interact in both facilitative and inhibitory ways, which ultimately affect habitat quality for a red-listed late-succession beetle species. 4.?Possible causal associations between species were explored by path analysis. The results indicate that one bark beetle species, Hylurgops palliatus, and one wood-borer species, Monochamus sutor, which colonized the wood during the first year after cutting, influenced the occurrence of a rare, wood-living beetle, Peltis grossa, that started to emerge from the stumps about 10 years later. The positive effects of Hylurgops palliatus and negative effects of M. sutor were largely mediated through the wood-decaying fungus species Fomitopsis pinicola. 5.?The study shows that variable priority effects may have long-lasting impact on community assembly in decaying wood. The study also exemplifies new possibilities for managing populations of threatened species by exploring links between early, well-understood species guilds and late, more poorly understood species guilds.     

Detection and identification of decay fungi in spruce wood by restriction fragment length polymorphism analysis of amplified genes encoding rRNA

We have developed a DNA-based assay to reliably detect brown rot and white rot fungi in wood at different stages of decay. DNA, isolated by a series of CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) and organic extractions, was amplified by the PCR using published universal primers and basidiomycete-specific primers derived from ribosomal DNA sequences. We surveyed 14 species of wood-decaying basidiomycetes (brown-rot and white-rot fungi), as well as 25 species of wood-inhabiting ascomycetes (pathogens, endophytes, and saprophytes). DNA was isolated from pure cultures of these fungi and also from spruce wood blocks colonized by individual isolates of wood decay basidiomycetes or wood-inhabiting ascomycetes. The primer pair ITS1-F (specific for higher fungi) and ITS4 (universal primer) amplified the internal transcribed spacer region from both ascomycetes and basidiomycetes from both pure culture and wood, as expected. The primer pair ITS1-F (specific for higher fungi) and ITS4-B (specific for basidiomycetes) was shown to reliably detect the presence of wood decay basidiomycetes in both pure culture and wood; ascomycetes were not detected by this primer pair. We detected the presence of decay fungi in wood by PCR before measurable weight loss had occurred to the wood. Basidiomycetes were identified to the species level by restriction fragment length polymorphisms of the internal transcribed spacer region.