土壤与凋落物中真菌多样性及其研究方法-国际生物多样性计划.PDFVIP

第5 章 土壤与凋落物中真菌多样性及其研究方法 在生物圈中真菌作为典型的异养 heterotrophic 生物代表类群 其栖息分布范围极其广泛 可以说真菌存在于地球的任何角落 这并非言过其实 因为其物种数仅次于昆虫物种数 据 Hawksworth 1991 保守地估计 地球上的真菌约 150 万种左右 这一观点已被普遍接受 Hawksworth 1993 魏江春 1993 庄剑云 1994 黄永青 1994 但是迄今为止 已被发现并 承认的真菌约为7 1 万种 Hawksworth 等 1995 这仅占真菌总数的4 7 左右 如此浩瀚 的真菌物种在土壤和森林凋落物中广泛分布 这一点与细菌和放线菌相似 虽然土壤和林下凋落物是真菌的主要栖息场所 但绝大多数的种类主要分布在有植物根的 土壤层中 特别是根际周围和凋落物层中 这些真菌参与凋落物的分解 并影响着自然土壤的 肥力和生态系统的物质循环进程 5 1 土壤与凋落物中真菌多样性及其功能 土壤和凋落物是自然界中微生物生活的大本营 也是真菌种类和数量极为丰富的生境之一 在土壤和凋落物当中 生存着几乎所有真菌的主要分类类群 它们是土壤微生物区系的主要组 成成分 生活在这一栖息场所的真菌的异养方式主要为腐生性 saprotrophic 兼性寄生性 facultative parasitic 和共生性 symbiosis 的 这些真菌王要指腐生真菌 saprotrophic fungi 兼性寄生真菌 facultative parasitic fungi 和菌根真菌 mycorrhizal fungi 及地衣 lichens 其中的部分类群在土壤和凋落物当中还具有捕食性 phagotrophic 例如食线虫真菌 nematophagous fungi 土壤与凋落物中的真菌在生态系统的物质循环中分解有机质 特别是降解一些很难分解的 顽拗有机质 Recalcitrant organic substrates 对系统中的C N P S 等元素的循环起着关 键的作用 并能改善土壤结构 提高生物生产力 菌根真菌与植物形成的共生关系影响着植物对矿质元素的吸收及水分平衡 并且还可以在 植物个体间进行养分与水分的交流 而兼性寄生真菌常常可以引发植物的根部病害 常被认为 是土传病害的病原菌 因此 土壤与凋落物真菌在各种陆地生态系统中具关键的作用 若无这 类真菌参与凋落物的早期分解 以及与植物形成的菌根共生 生态系统的物质循环就不可能进 行与完成 至今为止 对全部土壤与凋落物中的真菌区系进行研究的方法还不是很理想 从已有的研 究结果看 随着分离技术的不断改进以及分离所获菌株数的不断增加 土壤和凋落物中真菌的 物种多样性也在不断地增加 现有的研究结果表明 森林凋落物以下列几个分类单元中的真菌物种居多 如半知菌 本章作者 黄永青 陈法军 Dueteromycotina Hawksworth 等 1983 或称有丝分裂孢子真菌 Mitosporic fungi Hawksworth 等 1995 毛霉目 Mucorales 子囊菌门 Ascomycota 壶菌纲 Chytridiomycetes 卵菌纲 Oomycetes 以及担子菌门 Basidiomycota 等 在凋落物与土 壤中 虽然真菌的个体数量远比不上细菌和放线菌 但其生物量则占有明显的优势 关于土壤 与凋落物的研究主要集中在有机质腐屑 organic residues 分解与物质循环的工作中 对其中真 菌生物相 mycoflora 的研究则略显薄弱 土壤与凋落物中腐生菌具有良好的消化酶系统和较强的竞争与腐生能力 Garette 1956 Cook Whipps 1980 真菌是植物性物质早期分解的主要承担者 并且还可以微生物蛋白 microbial protein 的形式固定大量氮素而存储于土壤当中 植物细胞壁的纤维素与木质素的 分解主要是通过真菌在凋落物与土壤中进行的 担子菌和部分子囊菌在这类物质分解的后期发 挥了主要的作用