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Effect of mycorrhizal biodiversity on fine root mass of Cyclobalanopsis chungii and basidiocarp collection of Russula vinosa.

菌根多样性对红楮林细根生物量及红菇采收量的影响



全 文 :    收稿日期 :2005唱11唱01   改回日期 :2006唱02唱13
菌根多样性对红楮林细根生物量及红菇采收量的影响
陈宇航1  陈政明2
(1畅福建省农业科学院   福州   350003 ;2畅福建省莆田市农业科学研究所   莆田   351100)
摘   要   试验研究菌根多样性对红楮林细根生物量及红菇采收量的影响结果表明 ,处理区菌根菌种类增加 11 个 ,
红菇产量增加 11畅25kg/ hm2 ,增幅 68畅18 % ,差异显著 ;0 ~ 100cm土层细根生物量增加 3畅35 t/ hm2 ,差异显著 ;
0 ~ 10cm 土层细根生物量增加 3畅26 t/ hm2 ,增幅 190 % ,差异极显著 。 表明人工促进菌根多样性不仅提高了森林生
态系统中的乔木细根量 ,还提高了菌根菌的丰度和频度 。
关键词   外生菌根菌   生物多样性   细根生物量   正红菇   采菇量
Effect of mycorrhizal biodiversity on fine root mass of Cyclobalanopsis chungii and basidiocarp collection of Russula vi唱
nosa .CHEN Yu唱Hang1 ,CHEN Zheng唱Ming2 (1 .Fujian Academy of Agricultural Science ,Fuzhou 350003 ,China ;2 .Putian
Agricultural Institute of Science and Technology ,Putian 351100 ,China) ,CJEA ,2007 ,15(5) :171 ~ 173
Abstract   The experiment on m ycorrhizal inoculation in pure stand of Cyclobalanopsis chungii disturbed by in temperate
mushroom collection was conducted to study the ef fects of m ycorrhizal biodiversity on fine root mass of Cyclobalanopsis
chungii and basidiocarp yield of Russula vinosa .Results show that mycorrhizal species found in the treatments surpasses
the contrast by 11 .Total basidiocapes of Russula v inosa are 11畅25kg/hm2 higher and fine root mass in 0 ~ 100cm and 0 ~
10cm soil core 3畅35 t/hm2 ,3畅26 t/hm2 higher than those of the control significantly .I t is concluded that mycorrhizal biodi唱
versity improves fine root mass and enhances the abundance and frequency of mycorrhizal basidiocarp .
Key words   Extomycorrhiza ,Biodiversit y ,Fine root mass ,Russula vinosa ,Basidiocarp yield
(Received Nov .1 ,2005 ;revised Feb .13 ,2006)
外生菌根菌与树木的共生是森林生态系统建立 、演化和稳定发展的重要元素 ,尤其在北方森林和亚高
山森林生态系统中 ,菌根共生体是不可或缺的组成元素 ,如松科的松属 、壳斗科的栋属 、水青冈属 、栗属等树
木 ,都是必须性外生菌根植物 。 外生菌根菌感染这些树木的短根所形成的菌套及延长菌丝和菌根网络 ,是
这些树木真正的营养吸收器官 。 在自然状态下 ,没有外生菌根菌的共生这些树木几乎无法存活[1 ~ 4] 。
在森林生态系统中 ,菌根真菌的群落与植物群落的关系如此密切 ,以至于菌根真菌群落的任何变动都
会导致植物群落生态的改变 ,而这种改变又反过来影响着菌根真菌的生存 、竞争和多样性 。 本试验研究了
菌根多样性对红楮林细根生物量及红菇采收量的影响 。
1   供试区域概况与研究方法
供试区位于福建省老鹰尖自然保护区边缘的莲峰山脉(25°21′20″N ,119°26′10″E) ,属南亚热带季风气
候 ,年均气温 20畅3 ℃ ,年均降水量 1483mm(主要集中于 3 ~ 8 月份) ,相对湿度 82 % ,年无霜期 330d ;供试林
土壤为沙质页岩发育的红壤 ,pH5畅4 ,土层厚度超过 1m ,坡向西偏北 15° ,坡度 50 % ,海拔 407 ~ 421m ,面积共
0畅8hm2 ;供试林乔木层红楮[ Cyclobalanopsis chungii(Metc .)Hsu et Jen]占 96畅3 % ,树龄 40 年上下 ,覆盖度
0畅79 ,灌木层及草本层覆盖度为 0畅2 或更低 ,灌木以毛冬青( Ilex pubescens) 、狗骨柴( T ri唱calysia dubia)为
主 ,草本以零星分布的砂仁( A momum villosum) 、狗脊 ( Woodw ardia japonica) 、芒萁 ( Dicranop ter is d i唱
chotoma) 、扇叶铁线蕨( Adiantum f labellulatum)等为主 。
试验设面积 0畅1333hm2 的 6 个小区 ,3 个处理区 ,3 个对照区 ,顺序排列 。 处理区竹篱笆围墙 ,除试验处
理和观察外杜绝人为干扰 ,对照区也竹篱笆围墙 ,但保持红菇采集干扰状态 。 供试菌种为橙黄硬皮马勃
( Scleroderma cit rinum Prs) 、黄汁乳菇( Lactarius ch ryso rrheus Fr) 、红边绿菇( R .vi ridi rubrolinbata Ying) 、
怡红菇( R .aamoena Quel) 、正红菇( R .v inosa Lindbl .)和赫盖鹅膏菌(Amanita rubescens Pers .:Gray) ,采用
第 15卷第 5 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .15   No .5
2 0 0 7 年 9 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture Sept .,  2007
秦岭等[5]介绍的 MMN 培养基进行分离和培养 。 菌剂是由摇床振荡培养的外生菌根菌的菌丝体 ,经匀浆粉
碎后配制而成 ,菌丝体浓度 50mg/mL(干质量) ,并用切根菌根化技术[6]于 2002 年 5 ~ 9 月间的雨季在林地
上进行浅穴接种 ,约 5m 1 个接种穴 。
2004 年 4 ~ 11 月每隔 5d 采集供试区及对照区菌根菌子实体标本 ,对照图谱[7]识别 ;并收集全部正红菇
子实体进行晒干或烘干 ,称重计量 ,每个样本随机抽取 200 朵标样在 80 ℃ 下烘干至衡重后称重 ,矫正称量
误差 。
2004 年 11 月份用内径 6畅8cm 的土钻在供试区之字形随机钻取土芯 ,每小区 6 个 ,深度 1m 。 参照杨玉
盛等[8]方法 ,按 0 ~ 10cm 、10 ~ 20cm 、20 ~ 30cm 、30 ~ 100cm 分割土芯 ,带回实验室后将土样放在土壤套筛
上 ,用自来水浸泡 、漂洗 、过筛 ,拣出红楮根系 。 用放大镜 、剪刀 、镊子等工具分拣出直径 < 2mm 的乔木细根 ,
80 ℃ 烘干至恒重后称量 ,并计算细根生物量 。
所获数据通过 Excel的双样本等方差假设 T 测验进行显著性分析 。
2   结果与分析
2畅1   外生菌根菌种类的差异
在试验区共采集到菌根菌 5 科 13 属 32 种 ,比对照区多 11 个种 ,包括褐黄牛肝菌( Boletus lu ridus Fr) 、
黄粉末牛肝菌[ Pubverboletus ra vnelii(Berk .Et Curt)Murr] 、新苦粉孢牛肝菌( Tylop ilus neofelleus Hongo) 、
花盖条孢牛肝菌( Boletellus fibu liger Singer) 、赫盖鹅膏菌( Amanita rubescens Pers .:Gray) 、黄汁乳菇( Lac唱
tarius chrysor rheus Fr) 、铜绿红菇( Russula aeruginea Lindbl :Fr) 、怡红菇( R .amoena Quel) 、蓝黄红菇[ R .
cyanoxantha(Schaeff .)Fr] 、红边绿菇( R . vi ridi rubrolimbata Ying) 、红蜡蘑[ Laccar ia laccata(Scop .:Fr .)
Berk .Et .Bt] 。
2畅2   菌根菌子实体数量的差异
2004 年度红菇产量处理区平均 3畅7kg/区 ,折合单产 27畅75kg/hm2 ,对照区平均 2畅2kg/区 ,折合单产
16畅5kg/hm2 ,处理区比对照区增加 11畅25kg/hm2 ,增幅 68畅18 % ,方差分析差异显著( P < 0畅05) 。
2畅3   红楮细根生物量的差异
0 ~ 100cm 土层红楮细根生物量处理区平均值为 10畅68t/hm2 ,对照区平均值为 7畅33 t/hm2 ,处理区比对
照区增加 3畅35 t/hm2 ,双样本等方差假设 T 测验分析差异显著( P < 0畅05) 。
0 ~ 10cm土层红楮细根生物量处理区平均值为 4畅98 t/hm ,对照区平均值为 1畅72 t/hm2 ,处理区比对照
区增加 3畅26 t/hm2 ,增幅 190 % ,双样本等方差假设 T 测验分析差异极显著( P < 0畅01) 。
2畅4   红楮细根生物量与正红菇产量的相关性分析
红楮细根生物量与正红菇产量的相关性分析表明 ,0 ~ 10cm 土层细根生物量与正红菇产量呈正相关 ,相
关系数 0畅9627 ,假设检验差异显著( P < 0畅05) 。
3   小结与讨论
在自然森林中 ,大型真菌的种类与数量随自然植被林龄的增加而逐年增加 。 Lee K .H .等[9]报道在 28
年龄的树林中可采集到 12 个属 18 种的菌根真菌 ,而 55 年的森林植被中可采集到 22 个属 30 种的菌根真
菌 。红菇采集干扰的红楮林由于采菇过程中清除小灌木 、翻动落叶和移除林间大型真菌子实体等操作 ,直
接或间接影响林中菌根菌群落的自然演化 。 Marx唱DH[10]采用人工接种菌根菌方法在栎属植物中接种菌根
菌后 ,细根生物量及共生菌根数量均显著增加 。 竹篱笆围墙 ,规范化采菇 ,全封闭管理 ,有效减少人工干扰 ,
可实现有效提高目标林菌根菌丰度的目标 。 本试验处理区所采集的菌根菌子实体种类显著高于对照区 。
菌根多样性技术增加了乔木细根生物量 。 Marx[10]在栎林中采用人工接种菌根菌的方法 ,提高了菌根
多样性 ,同时也极显著增加了栎林中细根生物量 。 本试验 0 ~ 100cm 土层细根生物量处理区比对照区增加
3畅35 t/hm2 ,差异显著 ;0 ~ 10cm 土层细根生物量处理区比对照区增加 190 % ,差异极显著 。 本处理使区内细
根生物量由世界亚热带森林细根生物量范围[8] (1畅1 ~ 10畅6t/hm2)的中限水平提升到上限水平 ,进入生态系
统的顶级状态 。
细根生物量的增加提高了菌根菌的丰度与频度 。 处理区内菌根菌种类增加 11 个 ,正红菇产量比对照区
增加 11畅25kg/hm2 ,增幅达 68畅18 % ,证明菌根多样性不仅促进细根生物量的大幅度提升 ,还促进了菌根菌
丰度和频度的大幅度增加 。 正红菇属外生菌根菌 ,该菌以寄主的短根为共生基质 ,细根生长量增加 ,也就为
172  中 国 生 态 农 业 学 报 第 15 卷
菌根菌增加了营养基质 ,因此林中红菇数量与产量都会明显增加 ,细根生物量的增加与正红菇产量的增加
呈正相关 。
在自然森林中菌根菌与森林细根是以相互促进 、螺旋式上升的形式推动天然老林中细根生物量的增加
与菌根菌丰度与频度的增加 ,推测这是老林中菌根菌的丰度与频度比未成熟林高的重要原因之一 。
参   考   文   献
1   梁   宇 ,郭良栋 ,马克平 .菌根真菌在生态系统中的作用 .植物生态学报 ,2002 ,26(6) :739 ~ 745
2   严东辉 ,姚一建 .菌物在森林生态系统中的功能和作用研究进展 .植物生态学报 ,2003 ,27(2) :143 ~ 150
3   杨国亭 ,宋关玲 ,高兴喜 .外生菌根在森林生态系统中的重要性 .Ⅰ .外生菌根对宿主树木的影响 .东北林业大学学报 ,1999 ,27 (6) :
72 ~ 77
4   石兆勇 ,陈应龙 ,刘润进 .菌根多样性及其对植物生长发育的重要意义 .应用生态学报 ,2003 ,14(9) :1565 ~ 1568
5   秦   岭 ,陈   原 ,王有智 ,等 .15 种外生菌根真菌在 4 种培养基上的生长效果研究 .北京农学院学报 ,1997 ,12(3) :30 ~ 33
6   花晓梅 .林木菌根生物工程 .世界林业研究 ,2001 ,14(1) :22 ~ 29
7   黄年来 .中国大型真菌原色图谱 .北京 :中国农业出版社 ,1999
8   杨玉盛 ,陈光水 ,林   鹏 ,等 .格氏栲天然林与人工林细根生物量 、季节动态及净生产力 .生态学报 ,2003 ,23(9) :1719 ~ 1730
9   Lee K .H .,Kim Y .S .,Lee T .S .,et al .A comparat ive study on the mushroom popula tions bet ween mat su take唱producing and non唱producing
Pinus de nsi f lo ra stands .Journal o f K orean Forestry Societ y ,1986 ,72 :27 ~ 31
10 Marx D .H .,Murphy M .,Parrish T .,et a l .Ro ot response o f mature live oaks in coastal South Carolina to roo t zone inocula tions w ith ect o唱
mycorrhizal fungal inoculants .Journal唱o f唱Arboriculture ,1997 ,23(6) :257 ~ 263
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