發(fā)布時(shí)間：2020-06-08 07:50

【摘要】：本論文以黃土高原刺槐(Robinia pseudoacacia)純林、側(cè)柏(Platycladus orientalis)純林以及刺槐和側(cè)柏混交林為研究對(duì)象,研究了長(zhǎng)期種植刺槐純林對(duì)叢枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)群落組成的影響及其影響因子,分析了刺槐與側(cè)柏的混交效應(yīng)對(duì)植株生長(zhǎng)和養(yǎng)分狀況、土壤理化性質(zhì)以及AMF群落結(jié)構(gòu)的影響,闡明了黃土高原造林區(qū)的優(yōu)勢(shì)AMF菌種—根內(nèi)根生囊霉(Rhizophagus irregularis)對(duì)刺槐和側(cè)柏枯落物的分解效應(yīng)及其對(duì)刺槐生長(zhǎng)的影響。主要研究結(jié)果如下:1.不同林齡刺槐純林的生長(zhǎng)狀況及其影響因子在陜西省長(zhǎng)武縣王東溝流域的草地(0a)和11、23、35和46a的刺槐純林,采集刺槐枝、根及其根際土,測(cè)定刺槐枝和根中養(yǎng)分含量、根中AMF侵染率、根際土中AMF的孢子密度、根際土土壤理化性質(zhì)及其球囊霉素的含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn):隨林齡的增加,AMF侵染率呈先增加后維持穩(wěn)定的趨勢(shì),AMF孢子密度、土壤硝態(tài)氮和速效鉀含量呈上升趨勢(shì),易提取球囊霉素含量、脫氫酶和堿性磷酸酶活性呈下降趨勢(shì),土壤過氧化氫酶活性、叢枝和菌絲侵染率呈先增加后減少的趨勢(shì);刺槐根和枝中養(yǎng)分狀況與林齡顯著相關(guān),其中以根中鉀、鋅、鐵、錳以及枝中氮、銅、鋅、鉀、鐵、錳、鈣、鎂含量與林齡關(guān)系最為密切�？偟膩碚f,土壤理化性質(zhì)、AMF和植株養(yǎng)分狀況與刺槐生長(zhǎng)均密切相關(guān),但刺槐林齡與各因子間的相互關(guān)系是隨林齡而變化的。其中,11和23a刺槐主要與枝中鉀、錳、鈣、鎂、鐵、鋅含量和土壤堿性磷酸酶活性、脫氫酶活性、叢枝侵染率呈正相關(guān);35a刺槐與枝中氮和銅含量、土壤速效鉀含量、土壤過氧化氫酶活性、AMF侵染率和孢子密度呈正相關(guān);46a刺槐與根中鉀和鐵含量、AMF孢子密度、土壤過氧化氫酶活性、土壤速效鉀和硝態(tài)氮含量呈正相關(guān)。2.林齡對(duì)刺槐根際及根內(nèi)AMF群落結(jié)構(gòu)的影響對(duì)不同林齡刺槐純林根際土和根中AMF群落組成的研究結(jié)果表明:刺槐根際土和根內(nèi)AMF群落組成差異顯著;林齡對(duì)刺槐根內(nèi)AMF群落組成具有顯著影響,而對(duì)根際土中AMF群落組成無顯著影響;刺槐根內(nèi)近明囊霉屬(Claroideoglomus)的相對(duì)多度、Chao1指數(shù)和OTU豐度隨刺槐林齡的增加而呈先降低后增加再降低的趨勢(shì),且均在刺槐林齡為35a時(shí)達(dá)最大值;球囊霉屬(Glomus)的相對(duì)多度隨刺槐林齡的增加而降低,而根生囊霉屬(Rhizophagus)的相對(duì)多度與刺槐林齡無關(guān);刺槐根內(nèi)AMF群落結(jié)構(gòu)的變化主要與速效鉀和硝態(tài)氮在刺槐根際土中的累積效應(yīng)有關(guān)。3.刺槐側(cè)柏混交對(duì)植物生長(zhǎng)及AMF特性的影響以10a刺槐純林、刺槐側(cè)柏混交林、側(cè)柏純林為研究對(duì)象,測(cè)定各造林類型下刺槐和側(cè)柏的株高、胸徑、枝和根中養(yǎng)分狀況、根際土壤性質(zhì)、根系A(chǔ)MF侵染狀況,并對(duì)其根內(nèi)和根際土中的AMF群落組成進(jìn)行鑒定。結(jié)果表明:與刺槐純林相比,混交林中的側(cè)柏對(duì)刺槐的株高、胸徑、枝和根中養(yǎng)分含量、根中菌根侵染狀況以及根內(nèi)AMF群落組成均無顯著影響,但是對(duì)刺槐根際土中的AMF群落組成具有顯著影響;與側(cè)柏純林相比,混交林中的刺槐不僅顯著增加了側(cè)柏的株高和胸徑,還顯著改變了側(cè)柏枝中養(yǎng)分含量、根系A(chǔ)MF侵染狀況及根內(nèi)和根際土中的AMF群落組成。刺槐根際土中以及側(cè)柏根內(nèi)和根際土中AMF群落組成的變化主要與其根際土土壤理化性質(zhì)(如土壤濕度、速效鉀、硝態(tài)氮、錳、過氧化氫酶和堿性磷酸酶活性等)的變化有關(guān)。土壤水分和養(yǎng)分的改善一方面直接促進(jìn)了側(cè)柏的生長(zhǎng),另一方面改變了AMF群落組成和側(cè)柏根內(nèi)AMF共生結(jié)構(gòu)的形成,尤其是抑制了AMF孢子和泡囊的形成,節(jié)約了大量的碳水化合物,從而間接地促進(jìn)側(cè)柏的生長(zhǎng)。4.AMF對(duì)枯落物的分解作用通過設(shè)計(jì)多種孔徑的分解盒研究了AMF在不同水分條件下對(duì)刺槐枯葉、側(cè)柏枯葉及其混合葉的分解效應(yīng),揭示了AMF和枯葉分解效應(yīng)與刺槐生長(zhǎng)之間的相互關(guān)系。結(jié)果表明:AMF在水分脅迫條件下可顯著增加刺槐葉片的光合速率,對(duì)刺槐生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用;AMF可促進(jìn)枯葉分解,尤其是在水分脅迫條件下其促進(jìn)作用更為顯著;AMF對(duì)枯葉的分解效應(yīng)與其組分有關(guān),其中對(duì)刺槐和側(cè)柏混合葉中含碳化合物的分解效果最好;枯葉降低了刺槐葉片的光合能力和刺槐根內(nèi)AMF的侵染率。
【圖文】：

本研究最后設(shè)計(jì)了盆栽試驗(yàn)探究刺槐和側(cè)柏林地的優(yōu)勢(shì)AMF菌種—根內(nèi)根生囊霉（Rhizophagus irregularis）對(duì)刺槐和側(cè)柏枯落物的分解效應(yīng)及其對(duì)刺槐生長(zhǎng)的影響，以期揭示AMF促進(jìn)森林營養(yǎng)循環(huán)的生態(tài)功能。具體的技術(shù)路線見圖1-1。

2013年11月，采用時(shí)空互代法，選擇坡向、坡位和管理方式相似的草地（0a）及不同林齡（11a、23a、35a和46a）的人工刺槐純林樣地（表2-1），每個(gè)樣地設(shè)置5個(gè)20 m×20 m的樣方。各采樣點(diǎn)的具體分布信息詳見圖2-1。在每個(gè)草地樣方中，采用“S”形布點(diǎn)法在0~20 cm土層分別采集5個(gè)土壤樣品，，并將樣品混合作為該樣方的代表樣品。在每個(gè)刺槐純林樣方中，隨機(jī)選擇5株刺槐，分別測(cè)定其株高和胸徑并記錄，然后用修枝剪在每棵刺槐的同一部位剪適量枝條，混合后記為該樣方的枝樣；每株刺槐周圍去除枯枝落葉后，在0~20 cm土層范圍內(nèi)順著主根慢慢刨出細(xì)根并收集，輕輕抖落附在根上的土壤，然后用刷子將附著在根表面的細(xì)土刷到無菌自封袋里作為根際土
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S714;S718.81

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳婷;郗敏;孔范龍;李悅;龐立華;;枯落物分解及其影響因素[J];生態(tài)學(xué)雜志;2016年07期

2 趙佳佳;馮國輝;楊富裕;馮海艷;董軍;蓋京蘋;;6種能源草的叢枝菌根侵染狀況初步調(diào)查[J];草地學(xué)報(bào);2014年02期

3 劉振坤;田帥;唐明;;不同樹齡刺槐林叢枝菌根真菌的空間分布及與根際土壤因子的關(guān)系[J];林業(yè)科學(xué);2013年08期

4 李靖;馬永祿;羅杰;李紅;羅志斌;;黃土丘陵溝壑區(qū)不同林齡刺槐林養(yǎng)分特征與生物量研究[J];西北林學(xué)院學(xué)報(bào);2013年03期

5 李俊輝;李秧秧;;立地條件和樹齡對(duì)刺槐葉形態(tài)及生理特性的影響[J];水土保持研究;2012年04期

6 何躍軍;鐘章成;董鳴;;AMF對(duì)喀斯特土壤枯落物分解和對(duì)宿主植物的養(yǎng)分傳遞[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2012年08期

7 吳秀華;胡庭興;楊萬勤;陳洪;胡紅玲;涂利華;泮永祥;曾凡明;;巨桉凋落葉分解對(duì)菊苣生長(zhǎng)及光合特性的影響[J];應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào);2012年01期

8 封曄;唐明;陳輝;叢偉;;黃土高原六道溝流域8種植物根際細(xì)菌與AMF群落多樣性研究[J];環(huán)境科學(xué);2012年01期

9 王迪海;趙忠;李劍;;黃土高原不同氣候區(qū)刺槐細(xì)根表面積的差異[J];林業(yè)科學(xué);2010年05期

10 劉增文;段而軍;劉卓瑪姐;馮順煜;;黃土高原半干旱丘陵區(qū)不同樹種純林土壤性質(zhì)極化研究[J];土壤學(xué)報(bào);2009年06期

本文編號(hào)：2702767