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Ecological function of wood-inhabiting fungi in forest ecosystem

木材腐朽菌在森林生态系统中的功能



全 文 :木材腐朽菌在森林生态系统中的功能 3
魏玉莲1 ,2 3 3  戴玉成1
(1 中国科学院沈阳应用生态研究所 ,沈阳 110016 ;2 中国科学院研究生院 ,北京 100039)
【摘要】 木材腐朽菌是森林生态系统的重要组成部分 ,在森林生态系统中起着极为重要的降解还原作用 ,
主要包括担子菌门非褶菌目、子囊菌门盘菌纲和半知菌类的部分真菌 ,能全部或部分降解木材中的木质
素、纤维素和半纤维素 ,其降解机制有 3 种 :白色腐朽、褐色腐朽和软腐朽. 木材腐朽菌与生态系统中其它
生物关系密切 ,为很多昆虫、鸟类提供营养 ,有些昆虫也能使木腐菌得到传播. 保护木材腐朽菌的生物多样
性是保护森林生态系统、维护生态系统健康的重要因素.
关键词  木材腐朽菌  森林生态系统  生态功能
文章编号  1001 - 9332 (2004) 10 - 1935 - 04  中图分类号  Q949. 329 + . 7  文献标识码  A
Ecological function of wood2inhabiting fungi in forest ecosystem. WEI Yulian1 ,2 ,DAI Yucheng1 (1 Institute of
A pplied Ecology , Chinese Academy of Sciences , S henyang 110016 , China ; 2 Graduate School of Chinese Acade2
my of Sciences , Beijing 100039 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (10) :1935~1938.
Wood2inhabiting fungi are one of the most important parts of forest ecosystem ,and play an important role in de2
grading the wood in forest ecosystem. The major species of these fungi include the groups of Aphyllophorales (Ba2
sidiomycota) ,Discomycetes (Ascomycota) and some imperfect fungi. They have the ability to degrade cellulose ,
hemicelluloses and lignin of wood. Three type of wood decaying have been found ,i. e. ,white rot ,brown rot and
soft rot . Many other organisms of forest ecosystem have symbiosis relationship with wood2decaying fungi. Wood2
inhabiting fungi could offer the nutrition for many insects and birds ,and spores of many wood2rotting species are
spread by some insects. The high biodiversity of wood2decaying fungi is one of the important factors for the
health of forest ecosystem.
Key words  Wood2inhabiting fungi , Forest ecosystem , Ecological function.
3 中国科学院引进国外杰出人才基金资助项目.3 3 通讯联系人.
2004 - 01 - 13 收稿 ,2004 - 03 - 10 接受.
1  引   言
一个健康的生态系统由 4 部分组成 :非生物成分、生产
者、消费者和分解者 ,其中分解者在生态系统中的作用极为
重要 ,没有它们 ,物质不能循环 ,生态系统将崩溃. 而在森林
生态系统中 ,木材腐朽菌能将木材中的木质素、纤维素和半
纤维素降解为下一代苗木能够吸收的营养物质 ,从而完成系
统中的物质循环. 从分类学地位来看 ,木材腐朽菌主要指担
子菌门 (Basidiomycota) 、非褶菌目 (Aphyllophorales) 和子囊菌
门 (Ascomycota)盘菌纲 (Discomycetes) 以及半知菌类的部分
真菌 ,这类真菌具有担子果或子囊果. 本文将从森林生态系
统中木材腐朽菌对木材组织的降解及其生态学习性两方面
来探讨其在森林生态系统中的功能.
2  木材腐朽菌对木材的降解
211  木材的成分
木材是地球上蕴藏能量最大的资源之一 ,但其组成成分
中只有极少的一些单糖和淀粉能被其他生物直接利用 ,而主
要的构成成分为纤维素 (占木材干重的 40 %~50 % ,由β21 ,
42右旋葡萄糖的长直链组成) 、半纤维素 (占干重的 25 %~
40 % ,由葡萄糖、甘露己糖、木糖、阿拉伯糖等聚合而成) 和木
质素 (占干重的 20 %~35 %) . 木质素对酶的催化具有极强
的抵抗作用 ,参与组成木材的组织细胞 ,使木材难以被分解.
木材的营养成分也很低 ,仅含有不到其重量 011 %的氮和
磷. 另外 ,木材心材中含有大量对真菌具有毒害作用的成分 ,
包括阔叶树中的单宁和针叶树中的含酚物质 (如萜烯 ,反二
苯代乙烯 ,类黄酮和环庚三烯酚酮等) ,雪松 ( Cedrus deo2
dara) 、红松 ( Pinus koraiensis) 的木材极耐腐烂就是由于这些
化学物质的存在.
212  木材腐朽类型
21211 白色腐朽  木材的大多数组成成分 (纤维素、半纤维
素和木质素) 均被降解 ,木材逐渐丧失韧性 ,软而多孔或多
层 ,通常比原木的颜色浅. 腐朽后期 ,木材呈线状或片状. 典
型的白色腐朽木材被漂白 ,且颜色比原木浅. 这种腐朽虽然
有时使木材颜色略呈白色 ,但其本质是产生纤维素酶和木质
素酶. 白色腐朽有两种形式 ,同步腐烂和选择性脱木质化作
用. 同步腐烂主要发生在阔叶树上 ,纤维素、半纤维素和木质
素被同时降解 ,分解后的木材呈脆性断裂 ;而选择性脱木质
化作用能同时发生在针叶树和阔叶树上 ,先分解木质素和半
纤维素 ,后分解纤维素 ,分解后的木材呈塑性断裂 [24 ] .
21212 褐色腐朽  木材只有纤维素和半纤维素被降解 ,而木
应 用 生 态 学 报  2004 年 10 月  第 15 卷  第 10 期                              
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Oct . 2004 ,15 (10)∶1935~1938
6391 应  用  生  态  学  报                   15 卷
739110 期              魏玉莲等 :木材腐朽菌在森林生态系统中的功能            
于木材腐朽菌与其它生物之间密不可分的关系 ,很多种类也
面临绝迹的威胁. 芬兰有 60 种多孔菌被列为濒危种 [18 ] ,瑞
典有 106 种大型菌类被列为濒危种[12 ] ,英国有 399 种大型
菌类被列为保护名单[16 ] ,荷兰有 182 种大型菌类正在面临
绝迹的威胁[1 ]等 ,在我国目前保护相对较好的长白山森林生
态系统中也有 27 种多孔菌属于稀有或濒危物种 [8 ] .
鉴于木材腐朽菌在森林生态系统中的重要作用 ,一定程
度上讲 ,保护生态环境 ,维护生态系统的健康 ,不但要保护高
等植物、动物的多样性 ,也要保护木材腐朽菌的生物多样性 ,
我国目前还没有一份真菌种类的红皮书. 由于木材腐朽菌的
很多种类都是生活在倒木和腐朽木上 ,在保护森林生态系统
时 ,保持倒木和腐烂木 ,对保护木材腐朽菌多样性是非常重
要的.
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作者简介  魏玉莲 ,女 ,1975 年生 ,在读博士生 ,主要从事森
林生态系统中木腐菌的生物多样性研究 ,发表论文 3 篇. E2
mail :weiyulianer @sina. com
8391 应  用  生  态  学  报                   15 卷