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...     

我国温带次生林生态系统中木腐真菌群落组成特征

木腐真菌是一类能够降解木材基质并利用其营养物质进行生长的生物类群,在森林生态系统的物质循环中起关键作用,是森林生态系统重要的组成部分。温带次生林生态系统是木腐真菌生长的重要区域,为了解木腐真菌在温带次生林生态系统中的群落组成,本研究选取吉林长白山次生杨桦林、辽宁白石砬子自然保护区、北京东灵山自然保护区、河南宝天曼自然保护区4个具有代表性的温带次生林开展了木腐真菌的调查。结果发现,长白山杨桦林中木腐真菌种类为73种,白石砬子为104种,东灵山为106种,宝天曼为124种,这4个地区的共有物种为18种。4个地区的优势属分别是Phellinus、Trametes、Hymenochaete和Polyporus,分别占各地区总种数的9.8%、6.7%、8.5%和8.1%。比较不同地区寄主频度-物种数的稀疏曲线发现,4个地区优势物种与当地林分中的优势寄主有着明显相关性。从4个地区木腐真菌的多样性、优势寄主选择和降解方式差异来看,林分的树种组成对木腐真菌的群落组成具有关键作用。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。     

中国主要天然落叶松林的多孔菌多样性

落叶松是我国北方重要的针叶树种,天然落叶松倒木上生长有种类繁多的多孔菌,它们能够分解倒木中的纤维素、半纤维素和木质素,促进森林生态系统的物质循环,同时维持生态系统中的碳平衡,在森林生态系统中发挥重要的生态功能.本文针对我国5种主要落叶松树种上的多孔菌种类,综合分析了该类群的物种组成和分布特征,并对不同树种上的多孔菌种群进行对比分析.结果表明： 落叶松上共有多孔菌107种,分属11科43属,其中褐腐真菌种类49种,占到总数的45.4%,是中国已报道褐腐真菌种类的50%.91.7%的多孔菌生长在刚开始腐烂的倒木上.兴安落叶松上的多孔菌不论是种类还是数量均比其他4种落叶松多.兴安落叶松和长白落叶松以及新疆落叶松和西藏落叶松上的多孔菌种群相似度高,这与其林分的天然分布相一致.     

水生植物的腐解过程及其影响因素研究进展

水生植物腐解会影响到自然水体水质、生态系统的稳定性、湿地的碳素与物质循环等，开展水生植物腐解研究对探究自然水体营养物质循环过程具有重要意义。本文围绕水生植物腐解研究进展、水生植物腐解机制、水生植物腐解的影响因素进行了综述。当前水生植物腐解研究的方向主要集中在水生植物腐解对环境的效应和影响腐解过程的因素，研究方法主要是分解袋法、室内分解培养法和稳定同位素探测法，水生植物腐解的环境效应主要体现在腐解过程造成的营养物质释放方面。通过水生植物腐解过程、元素迁移转化和腐解差异性分析发现，植物体的理化性质是影响腐解的决定因素，分解者群落的组成和活性是影响腐解的直接因素，水体的温度、溶解氧、营养物质浓度和底泥状况等环境因素是植物腐解的重要因素。水生植物的腐解过程受到多种因素的制约，对水生植物腐解过程中复合因素的作用进行探究，系统研究各个因素的耦合作用，是未来水生植物腐解研究的一个重要方向。     

白腐菌木质素降解酶及其在木质素降解过程中的相互作用

木质素是一类不易降解的生物物质,在自然界中,白腐真菌对木质素的降解能力最强.白腐真菌降解木质素主要依靠分泌的三种酶:木质素过氧化物酶(Lip)、锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(Lac).对白腐真菌分泌的三种木质素降解酶在性质、分布等方面进行了比较,系境地介绍三种木质素降解酶的催化作用,并阐述其在木质素降解过程中的相互作用.     

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。     

不同腐解期玉米秸秆对塿土胡敏酸基本性质及级分变异的影响

采用田间腐解试验,在研究不同腐解期玉米秸秆对土壤胡敏酸性质影响的基础上,利用酒精分级沉淀法对土壤胡敏酸进行分级,研究了不同腐解期土壤胡敏酸级分组成及性质变化.结果表明,在整个腐解过程中土壤胡敏酸由A型转化为P型又转化为A型,呈现由复杂到简单又到复杂的变化趋势.不同腐解期土壤胡敏酸的级分组成不同.玉米秸秆更新土壤胡敏酸过程是一个双向过程,一方面使胡敏酸中结构复杂成分(级分1、2、3)向简单化发展,另一方面一些小分子胡敏酸(级分6、7)随时间推移按Rp→P→A途径逐渐缩合.     

洛美沙星对Bloom综合征解旋酶生物学特性影响的机理研究

Bloom综合征解旋酶(BLM)是RecQ家族DNA解旋酶中的一个重要成员,参与了DNA复制、修复、转录、重组以及端粒的维持等细胞代谢过程,在维持染色体的稳定性中具有重要作用.BLM解旋酶的突变可导致Bloom综合征.Bloom综合征是一种罕见隐性常染色体遗传疾病,患者遗传不稳定,并易患多种类型癌症.洛美沙星(LMX)可以抑制细胞内多种酶,并通过结合DNA干扰DNA代谢,从而治疗多种疾病,但是其具体的作用机理还未完全清楚.运用荧光偏振技术和自由磷检测技术,研究了LMX对BLM642～1290解旋酶DNA结合活性、解链活性和ATP酶活性的影响.运用荧光及紫外吸收光谱法研究了LMX与解旋酶结合的结合常数、结合位点数、作用力类型、结合距离等参数.结果表明,LMX与解旋酶之间能自发进行反应,两种分子有一个结合位点,通过静电引力和疏水作用力形成稳定的BLM-LMX复合物,且解旋酶的内源荧光被LMX静态猝灭,主要原因是非辐射能量转移.在这一过程中,LMX能抑制解旋酶的解链活性和ATP酶活性,而促进解旋酶的DNA结合活性.LMX对BLM解旋酶生物学活性影响的机理可能是LMX使解旋酶通过别构机制影响其ATP酶活性,并使酶的构象维持在较低解链活性的状态,通过抑制ATP催化水解与解链过程的偶联和阻止解旋酶的易位,从而抑制其解链.LMX能够促进解旋酶的DNA结合活性,可能是因为其C-6和C-7上的取代功能基团可以增加酶活力,以及增强药物、酶和DNA的结合,从而形成药物-酶-DNA复合物.这些结果为研究以DNA解旋酶为药物靶标的分子机理和理解喹诺酮类药物的作用机理奠定相关理论基础.     

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。     

山地河流壶穴生态系统研究进展

壶穴是河流生态系统中的特殊生境之一,具有结构简单、边界明确、食物链简短、生境易控制等特点,常被作为生态学理论、进化理论和生物气候学等相关研究的模式系统.本文概述了山地河流壶穴的生境特点(水文、理化性质)、生物群落(生物多样性、环境因子)、食物链(竞争、捕食、寄生等)等,分析了壶穴生态系统与河流生态系统在水文特征、生物群落和食物链等方面的差异,指出了我国对壶穴的水文特征、理化性质、食物链以及环境因子对壶穴内生物多样性和功能群影响的研究尚存在不足或空白,最后提出了壶穴生态系统未来研究的方向和建议.     

漆酶及其应用的研究进展

漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,白腐真菌普遍能分泌该酶.有氧条件下,漆酶能催化多种高分子化合物降解,利用该性质漆酶已经广泛应用于生物制浆、污染物生物降解、生物漂白等领域.介绍了目前漆酶在农业和工业各个领域中的应用.     

植物群落和土壤理化性质对碧塔海湿地土壤细菌群落的影响

土壤微生物是湿地生态系统中土壤-植物系统生源要素迁移转化的引擎.探究湿地生态系统地上植物群落、土壤理化性质和空间结构与土壤细菌间的相互关系是维护湿地生态系统健康和稳定的关键.本研究运用双向指示种分析法(TWINSPAN)对碧塔海湿地采集的35个样方中的植物群落进行分类,并采用高通量测序技术对样方的表层土壤细菌进行测序,...     

褐腐真菌木质纤维素降解机制的研究进展

褐腐菌降解木才机理的研究日前受到关注,发现褐腐菌不具有对结晶纤维素降解十分重要的外切葡聚糖酶,而以一种独特的方式解降纤维素。近年来,关于其以自由基氧化降解机制进行作用的报道很多,并且各国研究工作从褐腐菌中分离得到了不同性质的物质,提出了羟基自由基HO．循环形成的各种假说,但褐腐菌降木材的确切机制仍未搞清楚,这些分离得到的具有一些特殊性质的胞外物质在降解中的作用还有待于证明,在此。对近年来褐腐菌纤维素降解机制的研究进展作一简单介绍。     

褐腐真菌木质纤维素降解机制的研究进展*

褐腐菌降解木材机理的研究日益受到关注 ,发现褐腐菌不具有对结晶纤维素降解十分重要的外切葡聚糖酶 ,而以一种独特的方式降解纤维素。近年来 ,关于其以自由基氧化降解机制进行作用的报道很多 ,并且各国研究工作者从褐腐菌中分离得到了不同性质的物质 ,提出了羟基自由基HO·循环形成的各种假说 ,但褐腐菌降解木材的确切机制仍未搞清楚 ,这些分离得到的具有一些特殊性质的胞外物质在降解中的作用还有待于证明。在此 ,对近年来褐腐菌纤维素降解机制的研究进展作一简单介绍。     

腐皮镰孢菌壳聚糖酶的酶学性质研究及其在酿酒酵母工业菌株中的表达

摘要：【目的】本研究旨在了解腐皮镰孢菌（Fusarium solani）壳聚糖酶的基本酶学性质及其在壳寡糖生产中的应用,构建能高效分泌表达壳聚糖酶的酿酒酵母工业菌株。【方法】采用RT-PCR扩增腐皮镰孢菌壳聚糖酶的cDNA序列;通过组氨酸标签,纯化得到E. coli表达的重组壳聚糖酶,并进行基本酶学性质研究;以薄层层析、高效液相色谱等技术对该酶的酶解产物进行分析;通过马克斯克鲁维酵母（Kluyveromyces marxianus）菊粉酶信号肽（INU1A）实现壳聚糖酶在酿酒酵母工业菌株N-27中的分泌表     

自然林下与田间根腐三七根际微生物群落特征及比较分析

【背景】三七根际微生物群落特征与其土传根腐病害密切相关,而针对自然林下根腐三七的相关研究鲜见报道。【目的】比较分析自然林下与田间根腐三七根际土壤微生物群落的组成特征,结合土壤理化性质与酶活性分析,为三七根腐病害防治与仿野生栽培提供科学依据。【方法】采集自然林下与田间根腐三七根际土壤,利用高通量测序技术,分析土壤细菌与真菌群落的物种组成与多样性,并测定土壤理化性质和酶活性。【结果】自然林下与田间根腐三七根际土壤中细菌和真菌群落组成具有明显差异,自然林下根腐三七根际土壤中担子菌门(Basidiomycota)、酸杆菌门(Acidobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度较高,而田间根腐三七根际土壤中子囊菌门(Ascomycota)、变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度较高。在属分类水平,镰刀菌属(Fusarium)是自然林下根腐三七根际土壤中的优势菌群,相对丰度为17.30%,而癣囊腔菌属(Plectosphaerella)是田间根腐三七根际土壤中的优势菌群,相对丰度为22.55%;Candidatus Ba...     

大兴安岭林区火烧迹地木腐菌主要类群的初步研究

对大兴安岭林区火烧迹地的17种主要木腐菌进行了报道,并就它们的生态习性和生态功能进行探讨．通过对火烧林分和非过火林分主要木腐菌类群变化的研究,确定在火烧迹地森林生态系统演替过程中的先锋菌物主要有8种,常见菌4种,以及在寒温带针叶林生态系统中的珍稀和濒危的木腐菌3种,并探讨了珍稀或濒危菌物的保护对策．     

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。     

高山森林粗木质残体附生苔藓植物的重金属吸存特征

粗木质残体及其附生苔藓植物是高山森林生态系统中两个相互联系的基本组成部分,二者的相互作用可能影响森林生态系统重金属循环,但有关不同类型和不同腐解等级粗木质残体对附生苔藓植物重金属吸存特征尚不清楚。因此,于2015年7月在川西高山森林调查了岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林内不同类型和不同腐解等级的粗木质残体附生苔藓镉、铅、铜和锌浓度与吸存特征。结果表明:高山森林粗木质残体附生苔藓植物Cd、Pb、Cu和Zn的总吸存量依次为4700mg/hm~2、21236mg/hm~2、6179mg/hm~2和2622mg/hm~2。粗木质残体附生苔藓的4种重金属吸存量都表现为倒木大枯枝枯立木根桩;倒木附生苔藓Cd、Pb、Cu和Zn吸存量分别占高山森林粗木质残体总吸存量的54.53%、66.08%、51.13%和66.30%,根桩附生苔藓重金属吸存量不足总吸存量的3%。粗木质残体的类型和腐解等级都会影响附生植物重金属吸存特征。随着腐解等级的增加,倒木和大枯枝附生苔藓中Cd和Pb呈现"积累-释放"的变化特征,其浓度和吸存量在第Ⅱ、Ⅲ腐解等级较高。附生苔藓Cu和Zn浓度和吸存量在不同腐解等级粗木质残体间的差异均不明显。这些结果表明,粗木质残体附生苔藓对重金属元素具有明显的吸存作用,为认识高山森林生态系统重金属元素循环及其迁移过程提供了新的思路,也为进一步了解粗木质残体在高山森林生态系统中的重要作用提供了新的角度。     

土壤溶解性有机碳在陆地生态系统碳循环中的作用

土壤溶解性有机碳(DOC)是有机碳库的活跃组分,在陆地生态系统碳循环中发挥重要作用.本文从碳循环重要性着手,综述了土壤DOC在土壤碳固持与温室气体排放中的作用;结合我国的现实情况(如土壤酸化、气候变暖等),探讨了土壤DOC的相关影响因素如土壤性质、环境因素、人为活动对土壤DOC的影响及作用机制,对进一步理解土壤DOC在陆地生态系统碳循环与温室气体减排中的作用具有重要意义.