董愛(ài)榮 薛煜 孫家寶
摘要對(duì)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)的5種主要的次生林森林群落內(nèi)的銹菌種類、數(shù)量進(jìn)行調(diào)查,經(jīng)鑒定共發(fā)現(xiàn)銹菌13屬47種,分析得出林木銹菌多樣性指數(shù)隨著次生林生態(tài)環(huán)境的惡化和寄生植物多樣性指數(shù)增高而增高。這也提示人們當(dāng)林內(nèi)銹菌多樣性指數(shù)增高時(shí),說(shuō)明林內(nèi)生態(tài)環(huán)境在惡化,應(yīng)予以改善、恢復(fù)。
關(guān)鍵詞銹菌;種類;多樣性
中圖分類號(hào)S432文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)22-07453-03
銹菌是一類古老、龐大的真菌類群,其誕生年代大概是在石炭紀(jì),目前全世界已承認(rèn)的銹菌約7 000種,300個(gè)屬。銹菌是植物的專性寄生菌,可寄生在蕨類、裸子植物和被子植物的許多科、屬植物上,在與寄主植物長(zhǎng)期適應(yīng)過(guò)程中與其協(xié)同進(jìn)化,在形態(tài)上和生物學(xué)上經(jīng)歷了一系列的演化和再造,并不斷地改變和適應(yīng)相繼出現(xiàn)的新寄主植物,其種屬組成和生態(tài)分布必然與當(dāng)?shù)氐闹参锓N類有著密切的關(guān)系。銹菌最早寄生在孢子植物的蕨類中,以后又分化出寄生在裸子植物的冷杉植物上,再次是被子植物上。這種寄主植物范圍發(fā)展過(guò)程正與高等植物的演化順序相符合。
帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)位于自然資源豐富的次生林封山地帶,境內(nèi)天然次生林及人工林類型多樣,主要有楊樺林、雜木林、人工紅松林、柞木林、人工落葉松林等5種次生林森林類型,木本和草本植物種類繁多,小氣候條件多變,既有原植物頂級(jí)群落留下來(lái)的植被,又有隨著頂級(jí)群落破壞而新入侵的植物種類,這都為銹菌的繁衍、生存和演化提供了良好的生態(tài)環(huán)境,因此也成就了該地區(qū)銹菌種群的獨(dú)特組成和分布格局。筆者對(duì)該林場(chǎng)不同林型內(nèi)的銹菌進(jìn)行采集、鑒定,以期掌握不同生態(tài)環(huán)境下銹菌的種類組成、種屬特點(diǎn)及多樣性指數(shù),為進(jìn)一步研究銹菌隨寄主及環(huán)境而演變的規(guī)律及寄主植物群落演化提供科學(xué)依據(jù)。
1研究地概況
東北林業(yè)大學(xué)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)始建于1958年3月,地處127°30′~129°34′ E,45°20′~45°25′ N,總面積26 507 hm2,其中有林地面積18 604 hm2,森林覆蓋率達(dá)70.2%。境內(nèi)山巒綿延,丘陵起伏,平均海拔為300 m。該地區(qū)屬于大陸性氣候,四季較為明顯。雨量集中在7、8月份,平均氣溫28 ℃,平均濕度70%。
2材料與方法
2.1樣品采集與鑒定2013年6~10月在不同的林木群落內(nèi)各隨機(jī)選取50個(gè)1 m×1 m的樣方,記錄樣方內(nèi)被銹菌侵染的寄生植物種類并采集銹菌標(biāo)本,在室內(nèi)進(jìn)行標(biāo)本的干燥處理、整理,借助高倍顯微鏡觀察鑒定。
2.2銹菌多樣性的計(jì)算描述物種的多樣性需要2個(gè)量:豐富度和均勻度。豐富度指群落內(nèi)包含的物種數(shù)S,S越大,多樣性越高;S越小,多樣性越低。均勻度是指群落內(nèi)每個(gè)種個(gè)體數(shù)之間的差異,這種差異越小,勻稱度越大。多樣性指數(shù)就是豐富度和勻稱度的綜合指標(biāo),與二者的增加和減少相關(guān)。一個(gè)群落內(nèi)如物種的豐富度高且均勻度亦高,則說(shuō)明該群落內(nèi)物種有高的多樣性;反之若豐富度低且均勻度低,則說(shuō)明物種有低的多樣性。均勻度用實(shí)測(cè)多樣性與最大多樣性之比表示,所以也稱均勻度為相對(duì)多樣性。
記錄每一森林類型中所含銹菌的種類、數(shù)量及出現(xiàn)的頻率等信息,分別計(jì)算不同森林類型銹菌的多樣性指數(shù)。在進(jìn)行物種豐富度測(cè)量時(shí),主要計(jì)算加權(quán)平均物種數(shù)量、ShannonWiener多樣性指數(shù)(H′)、豐富度指數(shù)(E)等,分析不同森林類型中銹菌多樣性之間的關(guān)系。
ShannonWiener多樣性指數(shù)H′= –Pi×lnPi;
豐富度指數(shù)E=(S–1)/lnN。
式中:Pi=ni/N,表示第i個(gè)種所占的比例,n為第i種的個(gè)體數(shù)目;N為所有物種的數(shù)目;S為物種數(shù)目[1-2]。
3結(jié)果與分析
對(duì)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)5種主要次生林森林群落內(nèi)的銹菌種類、數(shù)量進(jìn)行調(diào)查,共發(fā)現(xiàn)13屬47種。其中楊樺林8屬22種,雜木林9屬27種,人工紅松林6屬10種,柞木林4屬5種,人工落葉松林8屬16種[3],具體情況見(jiàn)表1。對(duì)表1的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算銹菌種群多樣性,結(jié)果見(jiàn)表2。由表1、2可以看出,在雜木林中銹菌種類最多,個(gè)體數(shù)量大,其次為楊樺林、人工落葉松林、人工紅松林,而以柞木林銹菌種類和數(shù)目最少。反映在多樣性指數(shù)上也是按雜木林、楊樺林、人工表15種森林類型銹菌種類、個(gè)體數(shù)量