马尾松红锥混交林现状分析与评价

本文根据广西六万林场马尾松、红锥混交林的调查结果,分析了松、锥混交林各树种的胸径、树高和材积的生长现状;土壤的理化特性;松锥混交林营造技术措施。并对该场松锥混交林存在的问题,初步探讨了松锥混交林合理的种间关系和营林的主要技术措施。     

菌根化技术在广西马尾松育苗中的应用

通过对马尾松苗木的菌根土接种及苗圃地选择的试验,可知培育马尾松菌根化苗木,应选择土壤中菌根菌含量丰富的马尾松疏残林地、近年采伐迹地、林中空地、林缘下方,以及前茬是马尾松或湿地松的老苗圃地作为马尾松苗圃地。在这些地类上,结合施以足量腐熟有机肥做基肥,培育的马尾松苗木菌根感染率一般都在85%以上,苗木质量好。上述地类外的新垦苗圃地,应在生长健壮,无病原菌,而且最好是生长有马勃子实体的马尾松林下,挖取0—20厘米表土层进行菌根土接种,培育的松苗也可获得较高的菌根感染率。历史上未种过松类、栎类,附近又无松林的荒山荒地,用作马尾松苗圃地,苗木的菌根感染率极低,质量差。     

七株外生菌根真菌与三种松苗菌根的形成能力

松树外生菌根菌资源丰富,但实际应用的种类不多。为筛选出与松苗形成菌根能力较强的菌种,采用播种接菌和芽苗截根移栽接菌两种方法,对7株外生菌根真菌与马尾松、湿地松和黑松3种松苗的菌根合成进行了研究。结果表明：形成的菌根以二叉分枝状为主,棒状菌根相对较少,多叉状菌根以马尾松较多。PC2形成的菌根表面菌丝厚且紧密,504、EG、Pt,形成的菌根表面菌丝紧密程度中等,而505、ZJ和HX形成的菌根其表面菌丝则比较稀疏;Pt1、Pt2、EG形成的菌根外延菌丝较长,而505、HX形成的菌根外延菌丝极短。截根接菌时的感染率和感染指数要高于播种接菌。504形成菌根的能力最强,在3种松苗上的菌根感染率都达100％,感染指数最高可达90,最低也达70;Pt2和EG与马尾松和黑松形成菌根的能力较强;而505和HX仅与马尾松形成菌根的能力较强;Pt1形成菌根的能力较差,在3种松苗上菌根感染率和感染指数都较低。在3种松苗中,马尾松的菌根化状况最好,其次为黑松,湿地松的菌根化状况较差。     

凋落物清除对贵州马尾松外生菌根真菌群落的影响

凋落物作为森林土壤有机质的重要来源,对森林生态系统土壤微生物群落具有重要影响。本研究以清除凋落物层马尾松林(L)和未清除凋落物层马尾松林(NL)作为调查对象,探究凋落物清除对马尾松林外生菌根真菌(EMF)群落的影响。马尾松EMF群落共鉴定出56个OTUs,隶属于2门6纲14目16科24属,且担子菌门丰富度明显高于子囊菌门;其中棉革菌属Tomentella、红菇属Russula、乳菇属Lactarius、土生空团菌属Cenococcum为优势属,特有OTUs高于共有OTUs。NL与L样地间马尾松EMF群落组成和结构差异明显,门水平上,凋落物清除增加了马尾松EMF群落子囊菌门的丰富度;属水平上,凋落物清除马尾松EMF群落土生空团菌属Cenococcum、假小垫革菌属Pseudotomentella和古根菌属Archaeorhizomyces相对丰度占比增加,而乳菇属Lactarius、红菇属Russula和绵革菌属Tomentella相对丰度占比则减少。冗余分析(RDA)表明全磷、pH和有效磷是马尾松EMF群落重要的影响因子。马尾松林凋落物清除对马尾松EMF群落组成结构产生重要影响。     

黔中地区火灾对马尾松外生菌根真菌群落的影响

林火会对森林植被及其相关联的微生物群落产生重要影响。为揭示火灾对马尾松外生菌根真菌(ectomycorrhizal fungi,EMF)群落的影响,本研究以火灾马尾松林为研究对象,以周边立地条件相对一致、未火灾马尾松林为对照,采用形态鉴定与分子生物学技术相结合的研究方法,分析火灾对马尾松EMF群落的影响。共鉴定出马尾松EMF OTUs 69个,隶属于2门7纲15目18科23属,且担子菌门丰富度明显高于子囊菌门。火灾显著改变了马尾松EMF群落的组成和结构,其中火灾马尾松林中EMF群落的优势属主要为蜡蘑属Laccaria、红菇属Russula和棉革菌属Tomentella,未火灾马尾松林中EMF群落的优势属主要为乳菇属Lactarius、棉革菌属Tomentella和土生空团菌属Cenococcum。火灾样地马尾松的EMF群落相对于对照样地在组成与结构上存在明显差异,表现出特有OTUs高于共有OTUs。相对于未火灾马尾松林,火灾马尾松EMF群落的多样性指数和丰富度指数呈下降趋势(P>0.05)。RDA分析表明,pH和TP是影响马尾松EMF群落的重要环境因子。综上所述,火灾干扰是影响黔中地区马尾松EMF群落的重要生态因素之一。     

接种彩色豆马勃对模拟酸沉降下马尾松幼苗生物量的影响

外生菌根能够提高宿主植物对外界环境胁迫的抵抗力,促进植物的生长,本文试图揭示外生菌根对酸雨胁迫下马尾松生长的保护作用。本研究采用盆栽试验,共设置四个处理：酸雨对照处理（Control check (CK), 约pH值5.5）不接种,酸雨对照处理接种,酸雨pH值3.5处理不接种,酸雨pH值3.5处理接种。pH值3.5的酸雨处理降低马尾松的生物量,在试验前期降低根冠比,试验中后期则提高根冠比,在试验初期增加了叶面积,但中后期显著降低了叶面积。接种外生菌根菌有利于马尾松幼苗的生长,pH值3.5处理下接种外生菌根菌能提高马尾松幼苗的生物量,外生菌根菌对生物量分配和叶面积的影响与酸雨胁迫的影响是相反的,即外生菌根菌抵消了酸雨胁迫对马尾松的影响。     

菌根化马尾松对干旱胁迫的响应及其内源多胺的变化

以分别接种4种外生菌根真菌及其混合菌的5种菌根化马尾松植株为材料,在室内进行自然模拟干旱胁迫处理,考察了各处理植株的萎蔫率、萎蔫度及其针叶中的腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量的变化,探讨多胺在外生菌根提高马尾松抗旱能力过程中的作用.结果显示:接种外生菌根真菌能够显著提高植株定植土壤的保水能力,显著降低植株的萎蔫率和萎蔫度;在干旱胁迫过程中,菌根化植株的Spm含量、多胺总量均高于对照植株且含量相对稳定,而菌根化植株和对照植株的Spd含量均无明显变化, 对照植株和紫金蜡蘑菌根化植株的Put含量相对较高且变化幅度较大.研究发现,外生菌根能提高马尾松植株内源Spm含量和Put的降解能力,调节各种内源多胺的分配比例,最终显著提高马尾松植株的抗旱能力.     

红菇与红锥形成的根共生体形态的描述*

红菇与红锥的茛共生形成的菌根属外生菌根,分叉形成为单轴状,颜色呈浅黄褐色,菌根表面呈波纹状突起。菌套的外表特征呈绒毛状,厚度２６￣４０μｍ,具典型的哈蒂氏网、丰富的外延菌丝和菌索,无菌核。外延菌丝长度约４５￣１００μｍ,直径约１．８￣２．３μｍ,有分隔不分支,未风锁状联合。菌根菌的生态组合型为不规则垫簇型。     

人工林不同营造模式对土壤线虫群落的影响

为了研究南亚热带人工林不同营造模式对土壤线虫群落的影响,于2013年7月在中国林业科学院热带林业实验中心林场分别选取针叶林(马尾松林、杉木林)、阔叶林(米老排、红椎林)及混交林(马尾松-红椎、马尾松-大叶栎),并对6种营造模式人工林的土壤线虫及土壤理化性质进行了调查。共鉴定线虫16853条,平均密度为1873条·100 g-1干土,隶属于2纲8目32科53属,其中基齿属、微咽属和金线属为优势属:PCA分析结果表明,杉木林与米老排林、马尾松-红椎混交林与红椎林的线虫群落结构相似性较高。线虫群落密度以马尾松-大叶栎混交林最大,红椎林和马尾松-红椎混交林较低,Shannon指数和均匀度指数均以马尾松林和米老排林较高,以马尾松-大叶栎混交林最低:成熟指数MI、PPI、PPI/MI指数和丰富度指数在不同经营模式间均无显著差异,而杂食-捕食性线虫、食细菌性线虫和植物寄生性线虫密度和WI指数差异显著。相关分析表明,土壤磷含量与植物寄生、食细菌、食真菌线虫显著相关,而土壤钾含量仅与杂食-捕食性线虫显著正相关。结果表明,6种经营模式对线虫组成和营养结构有明显影响,土壤磷和钾含量是影响线虫群落营养结构的主要因子。     

黄山地区松树林外生菌根菌资源及生态分布

1998～2003年,对黄山地区松树林下外生菌根菌资源及生态分布进行了调查,鉴定出外生菌根菌43种,隶属于10科17属.其中马尾松林下有43种、黄山松林下有12种.马尾松幼林下的外生菌根菌种类单一,彩色豆马勃、硬皮马勃类为优势菌种;马尾松成熟林下外生菌根菌种类丰富,其优势种类为红菇科、鹅膏菌科、牛肝菌科和鸡油菌科的一些种类.并分析了树种植被对外生菌根菌分布的影响,菌根真菌的分布与温度、湿度及土壤条件的关系.     

大小兴安岭地区红菇属物种多样性及其地理成分

红菇属(Russula)真菌广泛分布于世界各地并与多种植物根系共生形成外生菌根, 对于森林生态系统的多样性维持与群落构建具有重要的作用。我国东北大小兴安岭地区是欧亚和美洲北温带地区生物群落交流的关键地区之一, 但该地区有关外生菌根真菌的区系研究较少。本研究对采自大小兴安岭的96份红菇标本进行了形态学鉴定和ITS序列分析, 通过结合世界范围内红菇属代表性物种(146个种)的ITS序列构建了红菇属系统发育图谱。结果表明, 大小兴安岭地区红菇属有46个分类单元, 其中包括37个种和9个未定种。对大小兴安岭地区37种红菇的地理成分分析表明, 北温带分布成分有13种、温带-热带共有成分8种、欧亚成分9种、世界广布成分7种。本研究表明大小兴安岭地区的红菇具有丰富的物种多样性, 而且具有明显的北温带区系特征, 同时也具有一定的区域特殊性。     

添加高粱根茬根际土对连作黄瓜生长和根际微生物的影响

为了分析添加高粱根茬根际土对连作黄瓜生长和根际微生物群落特征的影响,本研究通过盆栽试验,采用荧光定量PCR和高通量测序技术分析土壤细菌和真菌群落组成的差异。试验共设4个处理: CK(不施肥),T₁(单施化肥),T₂(优化施肥),T₃(优化施肥+高粱根茬根际土)。结果表明: 与其他处理相比,T₃处理促进了黄瓜生长发育,提高了土壤中16S rRNA和ITS rRNA基因数量。与T₁处理相比,T₂和T₃处理明显提高了细菌群落的丰富度和多样性,不同处理间真菌群落的丰富度和多样性差异不明显。添加高粱根茬根际土在一定程度上改变了基于门、属水平上的细菌和真菌群落结构。其中,细菌中提高了酸杆菌门和拟杆菌门的丰度,降低了变形菌门、厚壁菌门、硝化螺旋菌门和芽孢杆菌属的丰度;真菌中提高了担子菌门、木霉菌属和假散囊菌属的丰度,降低了镰刀菌属和绿僵菌属的丰度。冗余分析表明,土壤硝态氮和有机质含量分别是影响细菌和真菌群落结构差异的关键因子。添加高粱根茬根际土不仅提高了连作黄瓜土壤微生物数量和细菌多样性,而且增加了有益菌木霉菌属的丰度,降低了致病镰刀菌的丰度和数量,保障了黄瓜存活率,为缓解黄瓜连作障碍提供了一条切实可行的解决途径。     

内蒙草原不同植物功能群及物种对土壤微生物组成的影响

为了分析不同植物群落组成对内蒙古典型草原土壤微生物群落组成的影响,本研究利用植物功能群剔除处理实验平台,采用荧光定量PCR(real-timePCR)和自动核糖体间隔区基因分析(automated ribosomal intergenic spacer analysis,ARISA)技术,对不同植物功能群组成的非根际土壤和常见物种的根际土壤中细菌和真菌的数量及群落结构进行了分析。结果表明,在非根际土壤中,不同植物功能群组成对细菌数量有显著影响,而对真菌数量及细菌和真菌的群落结构影响不明显;在根际土壤中,不同植物物种对细菌、真菌的数量都有显著影响。此外,聚类分析表明,不同物种的根际土中细菌和真菌的群落结构也有所不同,尤其以细菌的群落结构变化较为明显。研究结果表明不同植物物种可以通过根系影响土壤微生物群落组成。     

施磷对干旱胁迫下箭竹根际土壤养分及微生物群落的影响

以箭竹及其根际土壤作为研究对象,采用两因素随机区组实验,设置2种水分处理（正常浇水和干旱胁迫）和2种施磷量处理（施磷和不施磷）,探究施磷对干旱胁迫下箭竹根际土壤养分及微生物群落结构和多样性的影响。结果表明：（1）干旱胁迫显著降低了箭竹根际土壤中微生物量碳、可溶性有机氮和有效磷的含量,虽对箭竹根际土壤微生物群落的多样性无显著影响,但显著降低了箭竹根际土壤中总PLFA（phospholipid fatty acid contents）的含量和真菌、细菌、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的PLFA含量以及革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌的PLFA比值,显著改变了箭竹根际土壤微生物群落结构,结果显著降低了箭竹的生物量。（2）施磷显著增加了受旱箭竹根际土壤中微生物量碳和有效磷的含量,虽大体上对受旱箭竹根际土壤微生物群落的多样性无显著影响,但显著增加了受旱箭竹根际土壤中总PLFA和真菌PLFA的含量,并在一定程度上增加了细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和放线菌的PLFA含量以及革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌和真菌/细菌的PLFA比值,也在一定程度上改善了受旱箭竹根际土壤微生物群落结构,从而改善受旱箭竹的生长。（3）主成分分析表明,干旱对箭竹根际土壤微生物群落结构的影响显著,而施磷的影响不明显。（4）相关分析发现,箭竹根际土壤微生物群落结构与箭竹根际土壤微生物量碳、可溶性有机氮及箭竹生物量呈显著正相关。综上,干旱降低了箭竹根际土壤养分含量和微生物生物量,改变了箭竹根际土壤微生物群落结构,抑制了箭竹的生长;施磷能增加受旱箭竹根际土壤养分含量和微生物生物量,改善受旱箭竹根际土壤微生物群落结构,进而改善受旱箭竹的生长。     

蒙古栎根内及根围土壤中共生真菌和细菌群落组成分析

为探究中国东北地区森林根系和根围土壤中共生真菌的分布状况,分析了黑龙江省五大连池市蒙古栎Quercus mongolica纯林中根内及根围土壤中共生真菌和细菌群落的组成。结果表明,根内真菌的1 295个OTUs中有209个OTUs为共生真菌,隶属于36属,相对丰度25.46%;根围土壤真菌1 513个OTUs中有285个OTUs为共生真菌,隶属于40属,相对丰度59.91%;根内与根围土壤共同拥有共生真菌33属,根内特有3属,根围土壤特有7属。其中,外生菌根真菌为根内和根围土壤中共生真菌的主要类群,分别占共生真菌的98.82%和99.80%。定殖根内的细菌共获得5 550个OTUs,隶属于400属;根围土壤细菌获得8 406个OTUs,隶属于436属,根内细菌群落的Shannon指数和Chao1指数均低于根围土壤的。PICRUSt功能预测分析结果表明,根内的信号转导通路与信号分子和相互作用通路（包括CAM配体、ECM-受体相互作用等通路）的丰度低于根围土壤,而膜运输通路与信号分子和相互作用通路（包括细菌毒素、细胞抗原等通路）的丰度高于根围土壤。根内与根围土壤中菌根辅助细菌组成差异分析结果表明,除慢生根瘤菌属 Bradyrhizobium外,根内其余9属的相对丰度均高于根围土壤,尤其假单胞菌属 Pseudomonas的相对丰度远高于根围土壤。     

太行山片麻岩区栓皮栎外生菌根真菌多样性

以太行山片麻岩区栓皮栎Quercus variabilis为研究对象,利用形态学、常规测序与Illumina MiSeq高通量测序相结合的方法,调查并鉴定了与其共生的外生菌根真菌。最终共划分出18种栓皮栎外生菌根形态类型。高通量测序得到394个外生菌根真菌OTUs（operational taxonomic units）,隶属于11目23科30属。其中栓皮栎外生菌根核心菌群（core microbiome）共9属17个OTUs,总相对多度达65.16%。样地1与样地2中样本的多样性指数无明显差异,但非度量多维尺度分析（NMDS）表明核心菌群在2个样地中的分布不同,其中红菇属Russula、牛肝菌属Boletus、粉孢牛肝菌属Tylopilus、硬皮地星属Astraeus主要分布于位于阳坡的样地1,而空团菌属Cenococcum、小球孢盘菌属Sphaerosporella、锁瑚菌属Clavulina、丝盖伞属Inocybe主要分布于位于阴坡的样地2,毛革菌属Tomentella在两个样地的分布相似。     

褐环乳牛肝菌对樟子松和油松根际土壤真菌多样性的影响

为了解褐环乳牛肝菌Suillus luteus对樟子松Pinus sylvestris var. mongolica和油松Pinus tabulaeformis根际土壤真菌群落结构的影响,采用Illumina MiSeq高通量测序,对两种松树接种S. luteus与对照组的根际土壤真菌群落结构进行研究。结果显示,4个样品共获得原始序列347 681条,归为5个真菌门。综合各土壤样品真菌Alpha多样性指数及OTUs-Venn图,发现接种S. luteus后樟子松和油松根际土壤真菌相对丰度与对照存在一定差异。群落结构分析表明,接种S. luteus提高了樟子松和油松根际土壤担子菌和壶菌的相对丰度,抑制了子囊菌门真菌。优势属由原来的Geopora转变为Suillus。通过PCA分析与NMDS分析发现接种S. luteus后樟子松和油松根际土壤真菌群落差异性增加,且接种S. luteus后樟子松根际土壤真菌群落结构相似性显著高于油松根际土壤真菌群落结构相似性。接种S. luteus的樟子松和油松土壤真菌丰富度降低、多样性增加,接种S. luteus改变了樟子松和油松根际土壤真菌群落结构和优势真菌种群。试验结果为樟子松和油松促生真菌菌种筛选和育苗工作提供了依据。     

健康与凋萎病杨梅树体及根围菌群的差异

凋萎病是制约杨梅产业发展的严重病害。为了有效防控凋萎病,本研究分析了杨梅健康和感染凋萎病树体各部位及根表土和根围土中细菌和真菌群落的丰富度与多样性的差异。结果表明: 与健康树相比,病树根围土、根表土、根、枝干、枝皮和叶片的细菌和真菌丰富度均发生了显著变化,其中,根表土细菌和枝皮内真菌的丰富度和多样性均显著降低,而枝皮内细菌和根表土的真菌丰富度和多样性均显著升高。病树各部位及根表、根围土细菌和真菌的优势菌相对丰度在门、纲和属水平上发生了明显的变化,在病树枝干、根和根表土中的假单胞菌属及根表土、根围土中的镰刀菌属的相对丰度明显降低,病树根表土及根围土中青霉菌属的相对丰度明显增加。与凋萎病菌同属的拟盘多毛孢菌在病树根内显著减少,而在其他位置均大量增殖,其相对丰度与多数相对丰度较高的真菌呈正相关。本研究结果将为开发杨梅凋萎病的生态改良、培育健康树体和生物防治技术提供有效的理论依据。     

东北红松纯林菌根外生菌根真菌群落与环境因子的相关性

外生菌根是木本植物根系与真菌形成的共生结构,外生菌根真菌在红松等外生菌根树种的定植与森林生态系统的保持方面起到至关重要的作用。明确菌根系统内外生菌根真菌群落组成是揭示菌根共生机制的前提条件。本研究利用Illumina Hiseq测序平台对生长季内红松纯林内根围土壤及菌根样品ITS2区进行高通量测序,分析其外生菌根真菌群落结构随季节的变化规律,同时通过统计学的方法分析了红松根系微生态中外生菌根真菌群落结构组成变化与其他生物因素、非生物因素的相关性。结果如下：（1）从6月份到10月份,5个月的菌根样品测序共得到741个真菌OTUs,利用FUNGuild数据库分析,其中85个OTUs归类为外生菌根真菌,优势属（相对丰度>5）为蜡壳菌属Sebacina、乳牛肝菌属Suillus、Meliniomyces、红菇属Russula、棉革菌属Tomentella、须腹菌属Rhizopogon和缘腺革菌属Amphinema。6月份菌根中外生菌根真菌的多样性最大,显著高于其他月份。（2）红松林外生菌根真菌群落组成受到土壤pH、有效磷含量、有效钾含量和土壤有效氮含量的影响,它们与外生菌根真菌优势属相对丰度呈现正相关或负相关。（3）根围土壤内真菌是影响红松根系外生菌根真菌相对丰度的另一重要因素,其中,包括普可尼亚属Pochonia、产丝齿菌属Hyphodontia、镰刀菌属Fusarium、Collembolispora、枝穗霉属Clonostachys、Apodus、鹅膏属Amanita在内的土壤真菌与根内外生菌根真菌的相对丰度呈线性关系。同时,超过85%的根内外生菌根真菌与同一取样地的土壤共有,可以认为侵染和扩散是红松根内外生菌根真菌群落形成的主要方式,同时兼有植物根系的选择,因为根内并不包括所有土壤中存在的外生菌根真菌,其机制需要进一步人工模拟试验验证。     

三叶鬼针草与不同本地植物竞争对土壤 微生物和土壤养分的影响

入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa)对我国农牧业生产造成了重大的损失。本文主要研究三叶鬼针草入侵与不同本地植物竞争对土壤微生物群落结构和土壤养分的影响。利用磷脂脂肪酸方法(phospholipid fatty acids, PLFAs)测定土壤微生物群落组成, 同时测定土壤养分和酶活性, 并利用Canoco4.5软件分析了土壤微生物、土壤养分和土壤酶活性的相关性。结果表明: (1)三叶鬼针草对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、丛枝菌根真菌等土壤微生物具有较强的聚集能力, 且其根际土壤聚集的微生物类群与本地植物种类密切相关。(2)三叶鬼针草入侵显著增加了入侵地土壤的有机碳含量, 降低了铵态氮的含量; 土壤中的速效钾、速效磷和硝态氮的含量则与本地植物种类密切相关。(3)相关性分析表明, 16:00和16:1 ω5c对铵态氮的含量影响较大, 而三叶鬼针草入侵地16:00和16:1 ω5c的含量显著高于裸土对照, 进而推测这一状况导致了铵态氮含量的降低。(4) 15:1 anteiso A和18:1 ω5c与速效钾的含量呈显著正相关, 而其含量在狗尾草(Setaria viridis)中显著高于其他处理, 三叶鬼针草与狗尾草混种处理中土壤中速效钾的含量高于其他处理。以上结果说明, 三叶鬼针草通过改变土壤微生物群落结构影响了土壤酶活性和土壤养分, 且这种改变与入侵地本地植物种类有关。