Polypore assemblages in boreal old-growth forests, and associated Coleoptera

This thesis examines assemblages of wood-decaying fungi in Finnish old-growth forests, and patterns of species interactions between fruit bodies of wood-rotting Basidiomycetes and associated Coleoptera. The present work is a summary of four original publications and a manuscript, which are based on empirical observations and deal with the prevalence of polypores in old-growth forests, and fungicolous Coleoptera. The study area consists of eleven old-growth, mostly spruce- and pine-dominated, protected forests rich in dead wood in northern and southeastern Finland. Supplementary data on fungus beetle interactions were collected in southern Finland and the Åland Islands. 11251 observations of fruit bodies from 153 polypore species were made in 789 forest compartments. Almost a half of the polypore species demonstrated a distinct northern or southeastern trend of prevalence. Polypores with a northern prevalence profile were in extreme cases totally absent from the Southeast, although almost uniformly present in the North. These were Onnia leporina, Climacocystis borealis, Antrodiella pallasii, Skeletocutis chrysella, Oligoporus parvus, Skeletocutis lilacina, and Junghuhnia collabens. Species with higher prevalence in the southeastern sites were Bjerkandera adusta, Inonotus radiatus, Trichaptum pargamenum, Antrodia macra, and Phellinus punctatus. 198 (86%) species of Finnish polypores were examined for associated Coleoptera. Adult beetles were collected from polypore basidiocarps in the wild, while their larvae were reared to adulthood in the lab. Spatial and temporal parallels between the properties of polypore fruit body and the species composition of Coleoptera in fungus beetle interactions were discussed. New data on the biology of individual species of fungivorous Coleoptera were collected. 116 species (50% of Finnish polypore mycota) were found to host adults and/or larvae of 179 species from 20 Coleoptera families. Many new fungus beetle interactions were found among the 614 species pairs; these included 491 polypore fruit body adult Coleoptera species co-occurrences, and 122 fruit body larva interrelations. 82 (41%) polypore species were neither visited nor colonized by Coleoptera. The total number of polyporicolous beetles in Finland is expected to reach 300 species.

Taxonomy and phylogeny of white-rot polypores : case studies in Hymenochaetales and Polyporales (Basidiomycota)

Tutkimus käsittelee kääpien sukulaisuussuhteita. Käävät ovat kantasienten (Basidiomycota) muotoryhmä, joiden itiöemien alapinta muodostuu yhteensulautuneista pilleistä. Muotoryhmänä kääpiä voi verrata vaikka puihin siinä mielessä, että käävät kuten puutkaan eivät ole samankaltaisuudestaan huolimatta kaikki sukua toisilleen. DNA:n käyttö sukulaisuussuhteiden selvittämisessä on aloittanut mullistuksen kääpien luokittelussa. Aiemmin käytetty, itiöemien ominaisuuksiin perustunut luokittelu on osoittautunut keinotekoiseksi sukulaisuussuhteiden kannalta. Tutkimuksessani syvennyttiin useamman kääpäsuvun polveutumishistoriaan hyödyntäen DNA:ta ja perinteisiä menetelmiä. Tutkimuksen keskeisimmät tulokset liittyvät sitkokääpien sukuun (Antrodiella). Tämä noin 70 lajia sisältävä suku osoittautui rikkonaiseksi - sitkokääpiin luetut lajit kuuluvat kahteen sienilahkoon ja oikesti vähintään 13 sukuun. Tutkimuksessa löytyi kaksi Suomelle uutta sitkokääpää, leppikääpä (A. ichnusana) ja nipukkakääpä (A. leucoxantha). Uudet suvut kuvattiin Suomessa esiintyville sirppikääville (Sidera) ja talikääville (Obba). Uusi kääpäsuku ja -laji kuvattiin myös Indonesiasta (Sebipora aquosa). Valtaosa sitkokääpiin luetuista lajeista kuuluu orakarakoiden heimoon (Steccherinaceae), joka rajattiin tässä tutkimuksessa uudelleen. Heimoon kuuluvat mm. karakäävät (Junghuhnia) ja orakasmaiset orakarakat (Steccherinum). Sen sisällä selvitettiin kääpien ja orakkaiden sukulaisuussuhteita. Perinteisesti käävät ja orakkaat on viety eri sukuihin riippumatta niiden mikroskooppisesta samankaltaisuudesta. Tulosten valossa orakarakoiden heimossa käävät ja orakkaat pysyvät pääosin erillisissä suvuissa, mutta tästä on myös poikkeuksia (Antrodiella, Metuloidea ja Steccherinum). Lähes kaikki DNA:n perusteella määriteltävissä olevat suvut ovat tunnistettavissa itiöemien ominaisuuksiensa perusteella. Tulokset antavat eväitä kääpien luokitteluun laajemminkin osoittamalla, mitkä ominaisuudet ovat luokittelun kannalta merkityksellisiä. Tarkentunut tieto lajimäärästä ja lajien sukulaisuussuhteista hyödyttää ekologista tutkimusta sekä arvioita lajien uhanalaisuudesta. Tutkimuksen aikana luotua DNA-kirjastoa käytetään lajien tunnistamiseen. Tuloksia voidaan hyödyntää myös etsittäessä bioteknologisia sovelluksia käävistä, sillä sovellusten kannalta kiinnostavat ominaisuudet seuraavat usein sienten sukupuuta.

中国白腐真菌小薄孔菌等四属系统学研究

对采集自我国不同地区、不同森林生态类型中的，以及现保存于中国科学院沈阳应用生态研究所东北生物标本馆（IFP）、中国科学院微生物研究所真菌标本馆（HMAS）等国内主要标本馆的非褶菌目木材白色腐朽菌，小薄孔菌属（Antrodiella Ryvarden & I. Johans.）、耙齿菌属（Irpex Fr.）、容氏菌属（Junghuhnia Corda. emend. Ryvarden）和齿耳属（Steccherinum Gray）四属真菌标本进行了全面系统的研究。按照现代分类学方法对四属白腐菌进行详细的描述和显微结构绘图，记载了每种的寄主、国内分布及研究标本，并对每种与其相似种的联系和区别进行了讨论。我国范围内共记录及描述小薄孔菌属（Antrodiella）15种，耙齿菌属（Irpex）2种，容氏菌属（Junghuhnia）7种，齿耳属（Steccherinum）12种。其中，共发现新种4个，分别是：柄生小薄孔菌Antrodiella stipitata H.S. Yuan & Y.C. Dai，柏生小薄孔菌Antrodiella thujae Y.C. Dai & H.S.Yuan，亚圆孢齿耳菌Steccherinum subglobosum H.S. Yuan & Y.C. Dai和尖囊齿耳菌Steccherinum subulatum H.S. Yuan & Y.C. Dai；发现中国新记录种4个，分别是：柔韧小薄孔菌Antrodiella duracina (Pat.) I. Lindblad & Ryvarden，日本容氏孔菌Junghuhnia japonica Núñez & Ryvarden，集刺齿耳菌Steccherinum aggregatum Hjortstam & Spooner和圆孢齿耳菌Steccherinum hydneum (Rick) Maas Geest.。对四属中的代表性种类和重要种类进行了rDNA ITS片段序列测定，利用系统发育分析软件PHYLIP3.6对Antrodiella属和Steccherinum属中的种类进行系统发育分析，并探讨了Antrodiella等上述四属间的系统发育关系。结果表明，与Irpex相比，Junghuhnia和Steccherinum 与Antrodiella具有更近的亲缘关系。Irpex和Steccherinum两个属虽然都具有齿状子实层体结构，但其亲缘关系较远。

长白山森林生态系统中的稀有和濒危多孔菌

In last 10 years,extensive field inventories were carried out to investigate Polypore species, the major wood decaying fungi in the Changbaishan Nature Reserve of Northeastern China. The following 27 species were treated as rare or threathened species: Amylocystis lapponica (Romell) Singer, Anomoporia albolutescens (Romell) Pouzar, Anomoporia bombycina (Fr.) Pouzar, Anomoporia vesiculosa Y.C. Dai & Niemel, Antrodia carbonica (Overh.) Ryvarden & Gilb., Antrodia crassa (P. Karst.) Ryvarden, Antrodiella citrinella Niemel & Ryvarden, Diplomitoporus flavescens (Bres.) Dománski, Donkioporia expansa (Desm.) Kotl. & Pouzar, Gloeophyllum carbonarium (Berk. & M.A. Curtis) Ryvarden, Haploporus odorus (Sommerf.) Bondartsev & Singer, Inonotopsis subiculosa (Peck) Parmasto, Nigroporus ussuriensis (Bondartsev & Ljub.) Y.C. Dai & Niemela, Oxyporus sinensis X.L. Zeng, Parmastomyces taxi (Bondartsev) Y.C. Dai & Niemela, Phellinidium sulphurascens (Pilat) Y.C. Dai, Phellinus vaninii Ljub., Polyporus vassilievae Thorn, Pycnoporellus fulgens (Fr.) Donk, Skeletocutis brevispora Niemela, Skeletocutis ochroalba Niemela, Skeletocutis perennis Ryvarden, Trechispora candidissima (Schwein.) Bondartsev & Singer, Wolfiporia dilatohypha Ryvarden & Gilb., Wolfiporia curvispora Y.C. Dai, Wrightoporia avellanea (Bres.) Pouzar and Wrightoporia lenta (Oveh. & J. Lowe) Pouzar. Polypores are richer in East Asia than in Europe and North America, not only because of destructive galciations and fewer hosts in the latters, but also because of the geography. NE Asia is a link between Europe and North America. Changbaishan Nature Reserve is very rich in polypores, and over 260 species were recorded in the reserve. Some rare species in North America and Europe, for instance, Anomoporia albolutescens, Antrodia crassa, Diplomitoporus flavescens, Inonotopsis subiculosa and Skeletocutis ochroalba etc. were found in Changbaishan Nature Reserve as well, and these species are in fact rare in the earth. Most of the 27 species occurred on fallen trunks or rotten wood in the reserve, but some of them grew on living trees. 18 species occured on substrate of gymnosperms, and 9 species grew on wood of angiosperm.Among the 27 species, 7 species caused a brown rot,and 20 species produced a white rot. The morphology, substrate and ecology of each species were briefly discussed. The most important tool for polypore conservation is the conservation of their habitats, and it is necessary to study the ecology of the rare and threathened species of polypores in the Changbaishan Nature Reserve. Because most of polypores live on the substrate of fallen trunks and rotten wood, it is very important to keep such substrate in the ecosystem.