摘要
菌根是土壤真菌与植物根系形成的一种互惠共生体,90%的陆地生植物都能形成菌根。外生菌根(ECM)是在生态系统中分布广泛,并具有重要生态功能的菌根类型之一。ECM真菌能够促进植物的生长、加强植物对水和营养物质的吸收、保护植物的根,同时,它在生态系统的物质循环、生物多样性的稳定与维持、生态系统的恢复等一些主要生态过程中也发挥着重要的作用。ECM真菌的群落包括地上子实体和地下菌丝体、菌根,菌根真菌的群落结构包括菌根真菌物种组成和多样性以及菌根真菌在时间和空间上的分布,这些都会受各种因素的影响,比如土壤条件、气候条件、植物群落组成等。林龄和森林所处的演替阶段在一定程度上会影响ECM真菌的群落结构,特别是在一些年龄相差较大的林型中,这种变化更为明显。但是处于不同演替阶段的宿主植物或不同发展阶段的植物群落是如何影响ECM真菌的多样性和群落结构,目前关于这方面的研究还不多。 大型真菌又称蕈菌,蕈菌是指有显著子实体的大型真菌。大型真菌是一种微生物,它作为营养物质的循环与储存者,在森林生态环境中起着不可替代的还原者作用,它能使枯枝和落叶分解归还于大自然,参与物质循环,促使森林树木天然的新陈代谢,从而维持森林生态系统的平衡。尽管大型真菌在生态系统功能和生物多样性方面起着重要的作用,但是目前对于中国自然保护区大型真菌的多样性和分布方面的研究还不多,特别是和相应的环境因子联系起来,探讨土壤微生物的大尺度分布格局方面的研究。 本论文的研究出发点是森林生态系统大型真菌和ECM真菌的分布、多样性及其影响因子。我们分别从两个方面对大型真菌和ECM真菌的相关生态学问题进行研究和探讨:1)中国自然保护区大型真菌的多样性和分布,以及影响其分布的环境因子;2)古田山亚热带的森林演替阶段对ECM真菌多样性和群落结构的影响。通过收集中国各地区或自然保护区大型真菌资源的调查报告或文献,并运用meta-analysis的方法,我们的结果表明:(1)在我们收集的166个自然保护区中,共有真菌116科,隶属于4亚门17纲46目。大部分是属于担子菌,有76科,子囊菌也有29科;(2)按照中国植被区划图将研究的166个样点划分为九个区域,分析发现亚热带东部湿润常绿阔叶林区域所包含的科数最多,达102科,占总科数的87.93%;(3)一些重要科在不同区域的分布频度存在差异,一些科对某些区域具有指示作用;(4)大型真菌的多样性和分布与环境因子有关,总物种丰富度水平与年均温、无霜期呈正相关,与最冷月均温、最热月均温呈负相关,单位面积丰富度水平则与海拔高度、无霜期呈正相关,而与年均温却呈负相关。 在古田山亚热带森林中选取了15个处于三个演替阶段的样地,并在样地中随机取样,在采集到的135份根样中我们检测到52个可操作分类单元(OTUs),所得的均为担子菌和子囊菌,其中担子菌有24个OTUs,子囊菌有28个OTUs。蜡壳菌目是分布最广的种,分布频度为46.7%。演替早、中和晚阶段之间的共有种为9种,而演替早、中和晚阶段的特有种分别为7、9和8种,特有种中绝大多数为稀有种。随着森林演替的变化,ECM真菌的组成发生了相应的变化,但是研究发现,不同演替阶段ECM真菌物种多样性不存在显著差异。通过直接排序CCA分析发现,地形因子和植物因子对ECM真菌的群落结构解释量分别为22.13%和46.36%,其中地形因子中的海拔因素与ECM真菌的多样性和群落结构呈显著关系。