帽儿山实验林场不同森林类型锈菌种类多样性

董爱荣　薛煜　孙家宝

摘要对帽儿山实验林场的5种主要的次生林森林群落内的锈菌种类、数量进行调查，经鉴定共发现锈菌13属47种，分析得出林木锈菌多样性指数随着次生林生态环境的恶化和寄生植物多样性指数增高而增高。这也提示人们当林内锈菌多样性指数增高时，说明林内生态环境在恶化，应予以改善、恢复。

关键词锈菌；种类；多样性

中图分类号S432文献标识码A文章编号0517-6611（2014）22-07453-03

锈菌是一类古老、庞大的真菌类群，其诞生年代大概是在石炭纪，目前全世界已承认的锈菌约7 000种，300个属。锈菌是植物的专性寄生菌，可寄生在蕨类、裸子植物和被子植物的许多科、属植物上，在与寄主植物长期适应过程中与其协同进化，在形态上和生物学上经历了一系列的演化和再造，并不断地改变和适应相继出现的新寄主植物，其种属组成和生态分布必然与当地的植物种类有着密切的关系。锈菌最早寄生在孢子植物的蕨类中，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。这种寄主植物范围发展过程正与高等植物的演化顺序相符合。

帽儿山实验林场位于自然资源丰富的次生林封山地带，境内天然次生林及人工林类型多样，主要有杨桦林、杂木林、人工红松林、柞木林、人工落叶松林等5种次生林森林类型，木本和草本植物种类繁多，小气候条件多变，既有原植物顶级群落留下来的植被，又有随着顶级群落破坏而新入侵的植物种类，这都为锈菌的繁衍、生存和演化提供了良好的生态环境，因此也成就了该地区锈菌种群的独特组成和分布格局。笔者对该林场不同林型内的锈菌进行采集、鉴定，以期掌握不同生态环境下锈菌的种类组成、种属特点及多样性指数，为进一步研究锈菌随寄主及环境而演变的规律及寄主植物群落演化提供科学依据。

1研究地概况

东北林业大学帽儿山实验林场始建于1958年3月，地处127°30′～129°34′ E，45°20′～45°25′ N，总面积26 507 hm2，其中有林地面积18 604 hm2，森林覆盖率达70.2%。境内山峦绵延，丘陵起伏，平均海拔为300 m。该地区属于大陆性气候，四季较为明显。雨量集中在7、8月份，平均气温28 ℃，平均湿度70%。

2材料与方法

2.1样品采集与鉴定2013年6～10月在不同的林木群落内各随机选取50个1 m×1 m的样方，记录样方内被锈菌侵染的寄生植物种类并采集锈菌标本，在室内进行标本的干燥处理、整理，借助高倍显微镜观察鉴定。

2.2锈菌多样性的计算描述物种的多样性需要2个量：丰富度和均匀度。丰富度指群落内包含的物种数S，S越大，多样性越高；S越小，多样性越低。均匀度是指群落内每个种个体数之间的差异，这种差异越小，匀称度越大。多样性指数就是丰富度和匀称度的综合指标，与二者的增加和减少相关。一个群落内如物种的丰富度高且均匀度亦高，则说明该群落内物种有高的多样性；反之若丰富度低且均匀度低，则说明物种有低的多样性。均匀度用实测多样性与最大多样性之比表示，所以也称均匀度为相对多样性。

记录每一森林类型中所含锈菌的种类、数量及出现的频率等信息，分别计算不同森林类型锈菌的多样性指数。在进行物种丰富度测量时，主要计算加权平均物种数量、ShannonWiener多样性指数（H′）、丰富度指数（E）等，分析不同森林类型中锈菌多样性之间的关系。

ShannonWiener多样性指数H′= –Pi×lnPi；

丰富度指数E=（S–1）/lnN。

式中：Pi=ni/N，表示第i个种所占的比例，n为第i种的个体数目；N为所有物种的数目；S为物种数目[1-2]。

3结果与分析

对帽儿山实验林场5种主要次生林森林群落内的锈菌种类、数量进行调查，共发现13属47种。其中杨桦林8属22种，杂木林9属27种，人工红松林6属10种，柞木林4属5种，人工落叶松林8属16种[3]，具体情况见表1。对表1的数据进行整理、计算锈菌种群多样性，结果见表2。由表1、2可以看出，在杂木林中锈菌种类最多，个体数量大，其次为杨桦林、人工落叶松林、人工红松林，而以柞木林锈菌种类和数目最少。反映在多样性指数上也是按杂木林、杨桦林、人工表15种森林类型锈菌种类、个体数量