鼎湖山季风常绿阔叶林演替系列菌根资源多样性研究

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菌根是由真菌侵染植物根系形成的互惠共生体,普遍存在于自然界中。在菌根共生体中,植物向真菌提供光合产物作为真菌代谢的碳源,真菌向植物提供氮、磷等可利用养分,在生态学上具有重要意义。随着森林生态系统的正向演替,植物物种多样性、群落结构、生产力以及土壤条件均会发生显著的变化,这些变化对菌根多样性会产生一定的影响。为了探讨群落结构和功能的变化对菌根资源可能产生的影响,本研究选择季风常绿阔叶林演替系列上的代表性森林生态系统及其优势树种个体,包括不同演替阶段森林中的共有优势树种为对象,对各森林生态系统的菌根化根系、菌根类型和数量、菌根真菌孢子密度进行调查,并结合已有的群落信息和同步测定的土壤养分状况,分析在森林演替过程中菌根资源的变化情况和可能的影响因素。本研究所取得的主要结果与结论如下:   1、演替系列森林土壤随机采样的结果表明:季风常绿阔叶林各演替阶段的森林生态系统中的细根的菌根化比例接近70%,但不同森林的优势菌根类型存在明显的差异:处于演替初期的马尾松林(Pine forest,PF)以丛枝菌根(Arbuscularmycorrhizae,AM)为主,占菌根总数的78%,且马尾松林的菌根真菌孢子密度最高,为2925个·20 g干土-1,是演替中期的针阔叶混交林(Coniferous andbroadleaf mixed forest,MF)的2.5倍,演替顶级的季风常绿阔叶林(Monsoonevergreen broadleaf forest,MEBF)的2倍。针阔叶混交林中的外生菌根(Ectomycorrhizae,ECM)占有绝对优势,占菌根总量的75%,是AM的3倍。季风常绿阔叶林中ECM和AM的比例相当。不同演替阶段森林生态系统的优势菌根类型的差异与植物物种多样性和群落结构,尤其是林下的灌木、草本层密度存在一定的相关性,同时也受土壤养分状况的影响,并且不同演替阶段森林生态系统影响菌根组成的因素存在差异。   2、各森林优势树种及共有优势树种菌根调查的结果显示:(1)同一森林中菌根侵染率因乔木树种的生态型、种群密度、生长状况而异,PF的马尾松的菌根侵染率达77.3%,高于该系统内在数量上占优势的三桠苦(56.2%)和白楸(66.7%);MF内马尾松的菌根侵染率(40.5%)低于锥栗(76.9%),高于木荷(23.5%);MEBF的一些中、小乔木的菌根侵染率高于大乔木,如厚壳桂和云南银柴的侵染率(分别为90.8%和75.7%)高于锥栗和木荷(分别为70.1%和26.9%)。(2)共有优势树种的菌根侵染情况在季风常绿阔叶林演替系列上的森林中的差异与树种的个体大小、优势地位和群落结构有关。PF和MF的共有种马尾松以及MF和MEBF的共有种锥栗的菌根侵染率均表现出随着演替的进行而降低的趋势;MF和MEBF的另一个共有种木荷的侵染率因个体大小而表现出不同的趋势,大径级植株的平均侵染率随着演替的进行而增加,中、小径级植株的平均侵染率却随着演替的进行而降低。  
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