樟子松凋落物中可培养真菌多样性的研究

庞丽杰　范晓旭

（1.黑龙江省尚志国有林场管理局，尚志　150601；2.黑龙江大学生命科学学院，哈尔滨　150080）



樟子松凋落物中可培养真菌多样性的研究

庞丽杰1范晓旭2*

（1.黑龙江省尚志国有林场管理局，尚志150601；2.黑龙江大学生命科学学院，哈尔滨150080）

摘要：在樟子松人工林中，采用剖面取样法，根据颜色、结构、分解程度等自上而下逐层采集凋落物，利用保湿培养法和稀释平板法共获得18株可培养真菌菌株，经分析，可培养真菌菌群在整个凋落物分解进程中的多样性呈现先增加后减少的趋势。

关键词：樟子松；凋落物；可培养真菌；多样性

森林凋落物是连接植物与土壤的“纽带”，凋落物的数量和分解速率构成森林生态系统的功能过程之一，同时也对森林生态系统的有机质贮存、养分循环、土壤肥力维持及其生态恢复与更新起着重要的作用[1-2]。森林凋落物的主要成分是木质纤维素，而真菌由于能够分解其他微生物所不能分解的木质纤维素，成为森林凋落物的主要分解者[3-4]。樟子松(Pinus sylvestris var .mongolica)具有耐干旱、耐瘠薄、抗寒、速生、树干通直、树冠壮美等特性，目前被广泛引种到东北山地、沿海沙地和“三北”防护林地区，成为东北重要针叶造林树种之一[5-6]。通常，东北地区樟子松林内凋落层都比较厚，且蕴含着丰富的真菌资源。因此，本研究以黑龙江省帽儿山地区樟子松林为试验地，对其有机凋落物层中分解真菌菌群的多样性进行研究，旨在揭示该区域真菌群落的基本特征及物种多样性，为寒带樟子松林的有效保护和综合开发提供依据。

1　材料与方法

1.1试验地概况

试验地位于黑龙江省尚志市境内的帽儿山实验林场（45°15'～45°29' N，127°28'～127°43' E），属长白山系支脉张广才岭西北部小岭余脉。该地区属温带季风气候，冬季寒冷干燥，夏季温暖多雨，年降水量723.8 mm。现为东北东部山区较典型的天然次生林区，次生林类型多样且具有代表性，其主要针叶树种有落叶松（Larix gmelinii）、樟子松、红松（Pinus koraiensis）、赤松（Pinus densiflora）等[7-8]。

1.2凋落物采集

在未经过人工抚育管理的樟子松人工纯林中（林龄10～12年）设立标准地（坡度15°，坡向东南），面积3.33 hm2，按“之”字形路线5点取样法采集凋落物。采用剖面取样法，根据凋落物的颜色、结构、分解程度等自上而下逐层采样（具体标准见表1），把5个取样点的同一层次的凋落物装入同一个聚乙烯袋中，充分混合并编号，带回实验室于4℃冰箱内保存待用。

表1　凋落物采集标准

1.3真菌的分离、纯化和鉴定

保湿培养法：凋落物样品用无菌水冲洗3次后，置于无菌培养皿中的无菌纱布上，室温保湿培养，直到产生真菌子实体，制片并用显微观察、记录。

稀释平板法：将凋落物样品分别用无菌水配制成不同浓度的菌悬液，均匀涂布于马铃薯葡萄糖培养基（PDA培养基）上，每一处理设3个重复，25℃恒温培养5天后，对分离菌株进行统计、编号、纯化保存。将纯化菌株接种到PDA平板上，每隔24 h观察菌落形态、颜色、培养基颜色，利用载片培养法观察产孢结构及分生孢子形态，并主要参照《半知菌分属图册》、《真菌鉴定手册》、《中国真菌志》等文献[9]进行菌种鉴定。

1.4可培养真菌多样性分析

多样性和分布特征主要是通过Shannon-Wiener指数（H'）、均匀度指数（E）进行计算分析[10-11]

式中，Pi＝ni/N为各层次中真菌属中第i种的比例多度或称出现概率；S为各层次中真菌种类，ni为该层次中第i种菌株分离率；N=∑ni为各层次中所有菌株数量的总和。

2　结果与分析

2.1可培养真菌种类

采用保湿培养法和平板稀释法共计获得18株可培养真菌（表2），其中大部分属于子囊菌门（Ascomycota），4株菌株属于发菌科（Trichocomaceae），9株根据形态特征仅能鉴定到属，未鉴定至种。

表2　经分离获得可培养真菌的鉴定结果

2.2真菌多样性特征

樟子松有机凋落物层中可培养真菌的Shannon-Wiener指数（H'）和均匀度指数（E）随凋落物的分解进程的变化而变化（图1）。半分解层（F1层与F2层）的Shannon-Wiener指数高于未分解层（L层）与腐殖质层（H层）。结合凋落物分解的特点来分析，首先，新凋落的枯枝落叶上附着了立地环境中相应的真菌菌群；随着凋落物分解过程的开始，不断有新的真菌菌群在凋落物中定殖和生长，因此在分解初期菌群多样性出现增多的趋势；然后，通过再进一步的分解过程后，某些分解真菌菌群由于特定营养底物的减少或缺失而逐渐衰退，并最终进入真菌菌群相对简单的腐殖质层[12-13]。由此可见，在整个凋落物分解过程中，可培养真菌菌群多样性呈现先增加后减少的趋势。

图1　可培养真菌的多样性特征

3　结　论

3.1樟子松有机凋落物层中蕴含丰富的真菌资源，本研究从中共分离获得18株可培养真菌，大部分属于子囊菌门。

3.2半分解层的Shannon-Wiener指数高于未分解层与腐殖质层；在整个凋落物分解进程中，可培养真菌菌群多样性呈现先增加后减少的趋势。

参考文献

［1］郭婧，喻林华，方晰，等.中亚热带4种森林凋落物量、组成、动态及其周转期［J］.生态学报，2015(14)：1-14.

［2］曾昭霞，王克林，刘孝利，等.桂西北喀斯特森林植物-凋落物-土壤生态化学计量特征［J］.植物生态学报，2015,39(7):682-693.

［3］宋福强，范晓旭，张星星，等.三株丝状真菌分解樟子松凋落物酶活性［J］.微生物学通报，2009,36(5):635-639.

［4］邵英男，李云红，刘延坤，等.兴安落叶松人工林土壤微生物与环境因子的关系［J］.林业科技，2014,39(4):24-25.

［5］张元恺，姚泽，王晖，等.民勤沙地樟子松温室育苗快繁节水技术探讨［J］.中国农学通报，2013,29(34):24-29.

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［7］朱高龙，居为民，范文义，等.帽儿山地区森林冠层叶面积指数的地面观测与遥感反演［J］.应用生态学报，2010,21 (8):2 117-2 124.

［8］高金辉，张厚良，陈海波.小兴安岭天然阔叶混交林群落多样性特征［J］.林业科技，2014,39(5):30-33.

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［10］刘敏，黄惠琴，徐友林，等.红树林生态系统中不同生境不同深度土壤的可培养真菌的多样性［J］.微生物学通报，2014,41(10):1 969-1 975.

［11］Polyakova O,Billor N.Impact of deciduous tree species on litterfall quality，decomposition rates and nutrient circulation in pine stands［J］.Forest Ecologyand Management,2007,253:11 -18.

［12］Diedhiou S,Dossa E L,Badiane A N,et al.Decomposition and spatial microbial heterogeneity associated with native shrubs in soils of agroecosystems in semi-arid Senegal［J］.Pedobiologia,2009,52(4):273-286.

［13］陈法霖，郑华，欧阳志云，等.土壤微生物群落结构对凋落物组成变化的响应［J］.土壤学报，2011,48(3):603-611.

（责任编辑：王岳）

Study on Diversity of Cultured Fungi in Pinus sylvestris var.mongolica Litter

PANGLijie
（Shangzhi State-owned Forest Farm Administration,Heilongjiang Shangzhi 150601）

Abstract The litter of Pinus sylvestris was sampled according to the color,structure,decomposition degree from top to bottom in Pinus sylvestris var.mongolica forest.18 cultured fungal strains were obtained by moisture culture method and dilution plate method.In addition,these results showed that the diversity of cultured fungi increased and then decreased in litter decomposition process.

Key words Pinus sylvestris var.mongolica; Litter; Cultured fungi; Diversity

收稿日期：2015-11-16

通讯作者：范晓旭（1983-）,女，硕士，主要从事微生物生态学方面的教学与科研工作。

作者简介：第1庞丽杰（1969-），女，硕士，主要从事森林病虫害防治方面工作。

文章编号：1001-9499（2016）02-0048-03

中图分类号：S791.253,S789.4,S718.81

文献标识码：A