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。     

长白山阔叶红松林优势树种的木腐真菌群落结构特征

木腐真菌是森林生态系统中非常重要的组成部分,能够降解倒木,实现生态系统中的物质循环。长白山阔叶红松林林分结构复杂,林内植物种类多样,倒木数量极多,为木腐真菌的生长提供了丰富的基质。为了解该林分中不同树种对木腐真菌的影响,本研究选取了长白山自然保护区25 hm2永久性大样地中325块20 m×20 m的样方,对样方中的木腐真菌进行了调查和记录,并对其中4类优势树种槭属、椴属、栎属和松属倒木上的降解真菌分别进行了统计和分析,结果发现:阔叶红松林中这4种优势寄主上的木腐真菌占所调查真菌总数的86.6%,物种数占总数95.3%,囊括了该林分中木腐真菌的绝大多数。但不同树种上的真菌种类有很大差别,4种树种上木腐真菌的种类韦恩图显示,这4类优势树种共有种类仅为7种,而各自独特种至少占本类树种倒木上真菌种类的25%,尤其松属上的独特种类数占松属真菌总数的45.7%。倒木的腐烂程度和径级对木腐真菌也有着极为重要的影响。不论哪个树种,腐烂程度为2级的倒木均生长有种类最多、数量最大的真菌;而径级大于10 cm的倒木也是木腐真菌的优先选择。     

寒温带针叶林优势树种倒木分解真菌群落多样性及功能差异

为了揭示寒温带针叶林不同树种倒木分解中真菌群落的分布格局,探讨影响倒木真菌群落分布的养分驱动因子。采用Illumina MiSeq高通量测序技术和R语言等分析方法对微生物多样性数据进行信息挖掘,解析白桦(Betula platyphylla Suk.)、兴安落叶松(Larix gmelinii(Rupr.)Kuzen)、樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica Litv.)倒木分解初期真菌群落的多样性及功能差异。研究发现,寒温带针叶林中白桦、樟子松倒木优势菌群为Basidiomycota(担子菌门)、Trichaptum(附毛菌属),兴安落叶松倒木优势菌群为Ascomycota(子囊菌门)、Acidea菌属。多样性分析表明,不同树种倒木真菌群落的Alpha多样性由高到低依次为兴安落叶松、白桦、樟子松,树种的差异极显著的改变了操作分类单元(OTU)、属水平上倒木真菌群落的Beta多样性。菌群生态分析表明,腐生型是3种倒木上优势真菌的主要生态类型,木质腐生为白桦、樟子松倒木上真菌的主要生活方式,土壤腐生为兴安落叶松真菌类群的主要生活方式。养分关联分析表明,pH、全碳(TC)、全氮(TN)、碳氮比(C/N)、半纤维素、木质素等养分指标在3种倒木间存在显著性差异,其中含水率(MC)、TC、TN、纤维素、半纤维素是影响倒木优势真菌群落分布的主要养分因素。不同树种对倒木真菌群落的富集具有差异性,这种差异带来的微生物多样性及功能变化对寒温带森林生态系统的物质循环具有重要的科学意义。     

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。     

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。     

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。     

中国热带地区木腐真菌物种组成及分布特征

木腐真菌是一类依托倒死木生活的真菌,在森林生态系统物质循环过程中起重要作用。为了解我国热带地区木腐真菌的物种组成和分布情况,本研究选取海南尖峰岭、霸王岭、云南西双版纳为代表性研究地点,分析比较了三地点木腐真菌的物种组成、出现频率、寄主种类、生态习性等。经统计,三地点木腐真菌共有362种,其中尖峰岭222种,霸王岭200种,西双版纳119种,三地点共有种仅37个,81.08%均为常见种。尖峰岭、霸王岭属种组成较为相似,西双版纳则与上述两地存在较大差异。优势科为多孔菌科Polyporaceae和锈革菌科Hymenochaetaceae,主要为白腐真菌,占所有种类的93.92%。相比而言,尖峰岭、霸王岭的褐腐真菌数量高于西双版纳。     

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。     

我国西北和东南地区多孔菌种群差异

多孔菌是木材腐朽真菌中对木材降解发挥作用最大、种类最多的一个类群,对森林中营养物质的循环具有极为重要的作用.本文对北起天山、祁连山、宝天曼,南至武夷山的4个不同地点的多孔菌物种组成和区系进行了比较分析.调查发现,天山地区具有多孔菌种类72种,祁连山为99种,宝天曼为124种,武夷山为156种.这4个地区的共有物种为14种.上述地区多孔菌的属地理成分均以世界广布和北温带分布为主,具有明显的北温带成分区系特征.比较木材降解方式发现,白腐菌种类在各地区所占物种比例由北到南呈上升趋势,褐腐菌的比例总体呈下降趋势.生长在被子植物上的多孔菌种类在宝天曼地区所占比例最多.天山和祁连山地区的稀有种和濒危种主要生长在针叶树上,宝天曼和武夷山则主要生长在阔叶树上.从4个地区多孔菌的多样性、基质选择和降解方式差异来看,森林植被类型在其中起到很大的作用.     

东北地区蒙古栎木生大型真菌物种多样性和区系特征

木生大型真菌作为木材的分解者,在维持生态系统的生物地球化学循环中起着重要的作用。蒙古栎Quercus mongolica是我国东北地区主要的成林树种之一。为厘清以蒙古栎为生长基质的木生大型真菌物种组成和区系特征,本文对我国东北地区蒙古栎上的木生大型真菌物种组成、生态习性和区系特征进行比较分析。经调查共发现蒙古栎上木生大型真菌11目39科110属193种,其中优势科为多孔菌科Polyporaceae、锈革孔菌科Hymenochaetaceae、拟层孔菌科Fomitopsidaceae、皱孔菌科Meruliaceae、斯氏菇科Steccherinaceae和木耳科Auriculariaceae,优势科的物种数占比56.99%。优势属为多孔菌属Polyporus、栓孔菌属Trametes、锈革菌属Hymenochaete、多年卧孔菌属Perenniporia和韧革菌属Stereum,优势属的物种占总物种数的15.03%。在腐朽类型方面,89.64%的木生大型真菌能够引起木材的白色腐朽,比例远远高于褐色腐朽;生长在倒木上的木生大型真菌种类最多,生长在基部的种类最少。按照区系组成,可划分为温带分布种(35.75%)、温带-亚热带分布种(33.16%)、寒带-温带分布种(12.95%)和世界广布种(6.22%)等7类,具有明显的温带区系特征。     

人为干扰对大兴安岭北坡兴安落叶松林粗木质残体的影响

比较了兴安落叶松天然林和两种不同干扰类型兴安落叶松林(一次干扰林、二次干扰林)之间活立木蓄积、粗木质残体(CWD)蓄积和组成的差异.结果表明：天然林、一次干扰林和二次干扰林的活立木蓄积量分别为161.6、138.3和114.8 m³·hm^-2,粗木质残体的蓄积量分别为69.77、36.64和32.61 m³·hm^-2.天然林粗木质残体大部分径级在20～40 cm,其中倒木、枯立木分别占总材积的72%和28%;一次干扰林和二次干扰林粗木质残体大部分径级在10～30 cm,其中倒木、枯立木和伐桩分别占各自总材积的70%、14%、16%和57%、15%、28%.人为干扰造成兴安落叶松林粗木质残体蓄积减少,改变了粗木质残体的组成.     

人为干扰对大兴安岭北坡兴安落叶松林粗木质残体的影响

比较了兴安落叶松天然林和两种不同干扰类型兴安落叶松林(一次干扰林、二次干扰林)之间活立木蓄积、粗木质残体(CWD)蓄积和组成的差异.结果表明：天然林、一次干扰林和二次干扰林的活立木蓄积量分别为161.6、138.3和114.8 m³·hm^-2,粗木质残体的蓄积量分别为69.77、36.64和32.61 m³·hm^-2.天然林粗木质残体大部分径级在20～40 cm,其中倒木、枯立木分别占总材积的72%和28%;一次干扰林和二次干扰林粗木质残体大部分径级在10～30 cm,其中倒木、枯立木和伐桩分别占各自总材积的70%、14%、16%和57%、15%、28%.人为干扰造成兴安落叶松林粗木质残体蓄积减少,改变了粗木质残体的组成.     

三种植被恢复树种的冠层气孔导度特征及其对环境因子的敏感性

应用Granier热消散探针,长期监测华南地区荷木、大叶相思和柠檬桉林不同径级样树的树干液流,结合同步观测的气象数据,求算冠层气孔导度(g_c),并分析其对环境因子的响应方式及敏感性.结果表明: 不同季节荷木林日间平均g_c显著高于大叶相思和柠檬桉(P<0.05)（除3月外）.在干季和湿季,g_c与光合有效辐射(PAR)呈现对数正相关关系(P<0.001),湿季g_c对PAR响应比干季更敏感.g_c与水汽压亏缺(VPD)在干湿季均呈现对数负相关关系(P<0.001),同样在湿季表现出更高的敏感性.湿季g_c与VPD的偏相关系数高于干季,VPD对气孔行为的调控作用在湿季更为明显.随着土壤含水量的降低,g_c对VPD的敏感性下降,荷木和柠檬桉林下降的幅度大于大叶相思林,荷木和柠檬桉林下降的幅度相当.通过综合分析g_c对环境因子(PAR和VPD)的敏感性及其对土壤含水量变化的响应规律,发现乡土树种荷木作为植被恢复树种比外来引种的大叶相思和柠檬桉更为适宜.     

光质对东北次生林生态系统主要树种种子萌发的影响

以东北次生林生态系统5个主要树种（日本落叶松、黄檗、色木槭、水曲柳和红松）种子为对象,采取室内控制(5个主要树种)和野外模拟(红松和日本落叶松)相结合的方法,研究光质对种子萌发的影响.室内和实际林分下分别设置了4种不同光质类型处理（以黑暗为对照）和3个红光/远红光比值(R/FR)梯度.结果表明： 不同光质类型除对日本落叶松种子萌发的影响不显著外,对其他4个树种种子萌发影响均显著.其中,黄檗种子萌发率在白光下达到最高,色木槭、水曲柳和红松种子萌发率在红光-远红光-红光照射下达到最高.林分内试验结果与室内一致,红松种子萌发率随林内R/FR下降而明显下降,落叶松种子萌发则不受光质的影响.在自然林分条件下,R/FR随着光斑活动不断变化,色木槭、水曲柳和红松种子萌发格局可能是对森林光斑环境适应的结果.大粒种子萌发显著受光质的影响.     

内蒙半干旱低山区不同纯林土壤腐殖质分异特征及其与其他生物化学性质的关系

纯林土壤腐殖质含量及其构成是否会因枯落叶组成的单一性和单优群落环境的特殊性而发生分异变化是关系到森林可持续经营的关键问题.本文以内蒙半干旱低山区的6种典型纯林为研究对象,研究了不同树种纯林土壤腐殖质分异特征及其与其他生物化学性质的关系.结果表明：云杉和白桦林地土壤的腐殖质含量、缩合程度和稳定性均较高,其次为小叶杨和落叶松林地,再次为白榆林地,而油松林地土壤的腐殖质含量和缩合程度均最低、稳定性最差.土壤微生物生物量和磷酸酶活性与腐殖质各组分的积累及其稳定性存在相互促进作用;过氧化氢酶和脱氢酶活性则与土壤腐殖质存在相互抑制作用,且脱氢酶活性的提高可能破坏腐殖质的稳定性.速效N含量与腐殖质积累及其稳定性呈正相关,而全量Cu、Fe、Zn含量与腐殖质呈负相关,全Cu、Fe的增加可能会破坏腐殖质的稳定性.纯林环境及其枯落叶性质的特殊性是造成腐殖质分异的重要原因,混交改造或增加林下植被是改善土壤腐殖质构成的根本措施.     

北方温带森林不同海拔梯度土壤碳矿化速率及酶动力学参数温度敏感性

采集长白山脉龙岗支脉老秃顶子南坡3个不同海拔梯度森林(岳桦林、针阔混交林、红松林)土壤,进行室内温度梯度培养试验,研究土壤碳矿化速率(C_min)和土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(β_G)动力学参数及温度敏感性.结果表明： 海拔和温度对C_min均有显著影响,3种森林土壤C_min均随着培养温度升高而增加,且岳桦林土壤C_min最高.3种森林土壤碳矿化速率温度敏感性\[Q₁₀(C_min)\]大小为岳桦林>红松林>针阔混交林,但差异不显著.3种森林土壤β_G动力学参数最大反应速率(V_max)和米氏常数(K_m)均随培养温度升高而增加,V_max的温度敏感性\[Q₁₀(V_max)\]为1.78～1.90,K_m的温度敏感性\[Q₁₀(K_m)\]为1.79～2.00.岳桦林Q₁₀(V_max)/Q₁₀(K_m)值显著高于红松林和针阔混交林,表明高海拔岳桦林土壤有机碳水解酶动力学参数受温度升高影响最大.     

宁夏大罗山4种主要植被类型的细根生物量

采用根钻法,分析了宁夏大罗山4种主要植被类型(青海云杉纯林、油松纯林、落叶灌木和荒漠草原)0～40 cm土层的细根生物量、土壤含水量和土壤容重,并对50 a、70 a和100 a 3种树龄的青海云杉纯林细根生物量进行了研究.结果表明: 4种植被类型的细根生物量集中分布在0～20 cm土层,大小顺序为油松纯林>青海云杉纯林>落叶灌木>荒漠草原,其中油松纯林显著高于其他3种植被类型;不同树龄青海云杉纯林细根生物量表现为70 a > 100 a > 50 a,且其活细根和死细根生物量分配比例无显著性差异;4种植被类型下0～40 cm土壤含水量的大小表现为:青海云杉纯林>油松纯林>落叶灌木>荒漠草原;土壤容重则呈相反的规律,并与细根生物量呈极显著负相关.     

马尾松和苦槠林根际土壤矿化和根系分解CO2释放的温度敏感性

以中亚热带马尾松林和苦槠林为对象,原位收集根际和非根际土壤、树木不同生态功能的根系,开展15 ℃、25 ℃、35 ℃和45 ℃恒温培养模拟试验,采用密闭气室碱液吸收法测定53 d内CO₂释放的动态变化.结果表明: 两种森林类型不同温度下土壤矿化CO₂释放速率的根际效应介于1.12～3.09,且培养前期高于培养后期;15 ℃下马尾松林和苦槠林差异不显著,25 ℃和35 ℃下前者低于后者,45 ℃下则相反.不同培养温度下两树种吸收根分解的CO₂释放速率均高于过渡根和贮存根,且马尾松均低于苦槠.两种森林类型CO₂释放的Q₁₀值均为土壤(1.21～1.83)显著高于根系(0.96～1.36).两种森林类型土壤矿化CO₂释放的Q₁₀值差异不显著,而马尾松根系分解CO₂释放的Q₁₀值高于苦槠.推断全球变暖导致的土壤矿化CO2释放的增量将远远高于根系分解,且马尾松林高于苦槠林;地带性顶极群落应对气候变化的抵抗力强于先锋树种群落.     

典型黑土区不同水土保持林表层土壤磷素形态及有效性

以典型黑土区人工营造的落叶松林、水曲柳林、樟子松林和美青杨林表层土壤(0～10 cm)为对象,研究不同类型水土保持林土壤磷素的形态和有效性.结果表明: 水曲柳林和美青杨林土壤全磷、速效磷和磷各组分含量均显著高于落叶松林和樟子松林;4种林地土壤磷主要以有机磷形式存在,并且中活性有机磷NaOH P_o含量最高,占土壤磷素总量的58.9%;对植物有效性相对较高的H₂O P_i和NaHCO₃ P含量较低,分别占土壤磷素总量的1.2%和6.6%;除NaHCO₃ P_o外,土壤中不同磷素形态之间以及磷各组分与土壤有机质、全磷和有效磷之间具有显著相关关系.表明研究区内阔叶林比针叶林能够显著地提高土壤磷的有效性.     

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。