长白山主要林型土壤酵母菌功能多样性的研究

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3、位评定委员会：2015年6月v'_..V..SSS'纏，::::纖_觸讓_纖纖：.

4、_戮':键纖?独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：二日期:x、.Lt学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文

5、的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名指导教师签名：曰期：日期：^〇/_r./一r本研究由以下项目资助国家科技部科技支撑项目（008BAD95B00）国家林业局“948”项目（2008-4-15）吉林省自然科学基金项目（201215098）摘要在森林生态系统中，微生物作为凋落物（litter）的分解者具有矿化作用，是土壤有机质和养分转化与循环的主要动力，是森

6、林生态系统得以成立的必不可少的生物类群。微生物在森林生态系统中分布广泛，包括酵母菌（yeast）在内的真菌，是森林生态系统中微生物量最大的类群。具有发酵功能的酵母菌，是以芽殖或裂殖方式繁殖的单细胞真菌，其发酵产物及菌体均可被植物或其他微生物利用，同时，又是生物化学、遗传学及分子生物学的研究材料，而成为微生物领域的研究热点。近年来对酵母菌的种类研究所鉴定的酵母菌数量呈现迅猛增加的态势，而对酵母菌的生态作用，尤其是酵母菌在森林生态系统中的作用了解的不多。长白山是我国生态系统保存最完整的地区之一，拥有阔叶红松林（Pinuskorainsisfo

7、rest）、云冷杉林（PiceaandAbiesforests）、岳桦林（Betulaermaniiforest）多种林型，代表了欧亚大陆的东北部典型的自然植被特征。本文以长白山主要林型土壤酵母菌为研究对象，采用Biolog微平板、GC-MS、HNMR、扫描电镜等多种技术手段与方法，对长白山北坡阔叶红松林、白桦林（Betulaplatyphyllaforest）、山杨林（Populusdavidianaforest）、云冷杉林、云冷杉林-岳桦林过渡带以及岳桦林六个主要林型土壤酵母菌的分布、功能多样性以及酵母菌的生态功能进行了实验研究，取得

8、了以下主要研究成果：（1）长白山主要林型酵母菌分布具有典型的特征，在垂直分布符合线性回归模式，其线性回归方程为：y’=12.20683-0.35143x（x为土壤深度，cm；y’为酵母菌数量取对数的值），基于绘制的森林土壤酵母菌的分布模式图，可以看出土壤酵母菌剖面层的垂直分布符合“针颈”状漏斗式分布模式，且主要集中在土壤半分解层（土壤发酵层）和表层土壤。从水平分布上来看，由于受环境异质性制约，森林土壤酵母菌的水平分布不是均匀的，根据分布图式，呈现“云状”分布。根据野外观测结果的统计，长白山森林土壤酵母菌数量分布存在季节性变化规律，7月最为

9、丰富，到8月、9月呈现下降趋势，而10月又出现明显上升趋势。（2）森林酵母菌的发酵功能具有特异性（funtionalspecificity）。通过研究发现，作为白桦林、山杨林酵母作为阔叶次生林酵母菌具有相似的发酵特性，云冷杉林和云冷杉-岳桦林在树种组成上都含有针叶树种的成分，它们的土壤酵母菌也表现出了相似的发酵特性。通过响应面设计实验，确定了森林酵母菌的发酵条件为温度22℃，水分175%、接种量7%时，降解率达到9.16%。在发酵过程中，酵母菌、霉菌与细菌之间存在协同作用，在酵母菌（1个类群）、霉菌（1个类群）、酵母菌+霉菌（2个类群）、

10、酵母菌+霉菌+细菌（3个类群）四个层面存在分解率随微生物类群数量的增加而出现递增的趋势。在四个组合模式下的微生物的分解能力有四个层次的体现，可以把凋落物的组分对应地也分为3个区：易分解区、较难