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大兴安岭兴安落叶松森林生态系统菌根及其真菌多样性研究

杨秀丽  
【摘要】: 菌根真菌(mycorrhizal fungi)作为生态系统中重要的生物组成成分,影响宿主植物的生长、发育和植物的竞争能力。随着菌根学研究的不断深入,人们发现菌根真菌不仅对植物的生长发育有利,而且还能改善土壤肥力和健康状况,更为重要的是,由于地下菌根菌丝网络的多种生理机能,菌根真菌对于保护地球上的生物多样性、稳定生态系统、保持生态平衡、提高环境安全性具有不可替代的重大作用。本文开展了兴安落叶松森林菌根及其真菌资源多样性研究,旨在从菌根共生学入手研究落叶松森林生态系统植物多样性与菌根真菌多样性的关系,由新的研究角度探索该系统的生态学问题。 本文对大兴安岭兴安落叶松森林AM和AM真菌、ERM和ERM真菌、DSE菌根和DSE真菌这3类菌根及其真菌的形态特征和多样性进行了调查研究。主要的研究成果如下: 1.在调查的植物的根样中形成典型AM定居的占88.46%,表明大兴安岭兴安落叶松森林AM菌根植物比较丰富。 2.兴安落叶松森林有丰富的AM真菌。在所采土壤样品中共分离出AM真菌5属36种,其中无梗囊霉属(Acaulospora)15种,球囊霉属(Glomus)15种,原囊霉属(Archaeospora)2种,内养囊霉属(Entrophospora)2种,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)2种。22种鉴定至种,14种鉴定至属。 3.兴安落叶松森林不同林型的AM真菌优势种不同。原始林的优势种以Archaeospora gerdemannii为主;皆伐林和渐伐林的优势种以Acaulospora sp.1为主;火烧迹地的优势种较多,Archaeospora gerdemannii、A.leavis、A. scrobiculata在3个月份的土样中都为优势。 4.兴安落叶松森林同一林型的AM真菌孢子密度在不同季节的分布呈现规律性,以6月份最低,9月份最高;同一林型的物种丰富度在不同季节的分布呈现规律性,以8月份最高,6月份和9月份稍低;同一林型的香农-威纳指数在不同季节的分布呈现规律性,以8月份最高,6月份最低。这符合AM真菌孢子的发生发展规律,也与宿主植物的生长规律息息相关,与以往的研究结论一至。孢子密度与全磷、全氮呈显著正相关;与碱解氮呈极显著正相关;与速磷呈显著负相关。 5. AM真菌在火烧迹地的物种丰富度和香农-威纳指数3个月份都高于其他林型,这表明,火烧后的落叶松林地的AM真菌多样性提高了,高于原始林,也高于皆伐林和渐伐林。 6.兴安落叶松森林杜鹃花类菌根(ERM)形态特征比较复杂,既有圈状菌丝团、分枝状菌丝团和菌套,也有细胞内贯穿菌丝、外围菌丝、根表面游走菌丝和降解菌丝。在少数杜鹃花科植物根样中有典型的AM菌根特征,即泡囊和丛枝的存在,说明杜鹃花科植物不仅能够形成ERM菌根,有些在特定的环境下还可能形成AM菌根。 7.兴安落叶松森林ERM菌根在不同的宿主植物的侵染率不同,在同一宿主植物的不同月份侵染率也不同。菌根侵染率与土壤的理化性质无相关关系。 8.从兴安落叶松森林杜鹃花类植物的根样中共分离到34个ERM真菌类型,经鉴为24种真菌,其中属于担子菌亚门(Basidiomycotina)的有4种(16.67%),属于子囊菌亚门(Ascomycotina)的有18种(75%),说明兴安落叶松森林ERM真菌较丰富,且以子囊菌亚门占优势。 9.在兴安落叶松森林所调查植物中,有50%植物被DSE侵染,且以木本植物为主,反应出本地区DSE植物有一定的普遍性。DSE菌根形态较简单,菌丝多数沿着宿主植物根的细胞间纵向生长,少数进入细胞,少数形成微核。 10.从杜鹃花类植物的根样中只分离到4种DSE真菌,且为同一属Phialocephala,反映出兴安落叶松森林DSE真菌种类较少且单一。


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