丝状真菌与外生菌根真菌对红松凋落物分解耦合关系的研究

摘要

外生菌根真菌和丝状真菌都是森林生态系统中比较常见的真菌形态,外生菌根是土壤中的外生菌根菌与植物根系形成的共生体,而红松是东北乔木中比较显著的菌根依赖型树种,并且每年伴随着大量的凋落物。凋落物通过微生物的降解将营养元素返还给植株,其中最主要的微生物分解者是真菌,真菌降解也是森林养分循环中最重要的环节。本文主要研究不同种类真菌在红松凋落物分解过程中的耦合关系和作用机制。
　　 本试验以黑龙江丰林国家级自然保护区的红松原始林作为采集样地,用传统分离手段从红松凋落物中分离获得丝状真菌12种,其中包括已知菌、半知菌8种,未知菌4种；通过散点踏查采集获得大型外生真菌子实体12种。鉴定纯化后从中选取高频出现的丝状真菌(链格孢 Alternaria Sp.)和两种外生菌根真菌(细粉绒牛肝菌Pulverulentus、大杯伞Clitocybe maxima)作为下步试验供试菌株,按不同组合混合标记。
　　 以烘干粉碎的红松凋落物作为供试分解底物,通过发酵培养测定底物的质量损失率、酶活性、营养元素变化率以及木质素和纤维素的变化情况。结果表明,AX处理(Alternaria sp.和X.Pulverulentus混合菌株组合)在60天内质量损失率最高,为18.33％；而混合菌AC处理(Alternaria sp.和C maxima混合菌株组合)由于产生拮抗作用质量损失率较低,为13.27％。20天时,X处理(戈Pulverulentus)产生漆酶活性较高为0.093U·mL-1,C(C maxima)和AX处理的酶活性的最高值分别为0.063U·mL-1和0.047U·mL-1,而A(Alternaria sp.)处理的纤维素酶活性为0.59U·mL-1,AC处理为0.57U·mL-1,AX为0.53U·mL-1,但是AX处理在50天时再次出现高峰,为0.48U·mL-1。AX处理底物的营养元素N含量减少幅度最为明显,减少12.21％,同时,P元素的减少幅度也最大,减少25.82％,明显高于其他组合,说明AX处理在降解过程中(Alternaria sp.和X. Pulverulentus混合菌株组合)对红松凋落物的分解能力高于其他组合。而且,木质素和纤维素的测定结果与酶活性变化一致,从而印证上述结论。
　　 研究结果进一步揭示森林生态系统中不同真菌类群对林木有机凋落物降解过程中的作用机制,以及森林凋落物中纷繁复杂的真菌类群彼此间存在的相互作用关系,其不同真菌间或抑制或促进的关系构成了森林凋落物分解和养分循环的重要组成步骤。本研究为“以菌根真菌为主体的多元化、组合化生物肥料的研制和应用技术体系”的实现提供了丰富的理论,为我省红松果林的合理经营提供了技术支持,应用前景广阔。