华北落叶松营养元素及酶活性与抗逆性研究

论文摘要

本文对20年生华北落叶松人工林及幼苗根系分布、生物量、酶活性、铜、钼元素及多酚氧化酶{PPO}与抗坏血酸氧化酶{ACO}在体内的变化规律及同工酶进行了研究,三年生换床苗采用了Cu（0）Zn（0）、Cu（0）Zn（3）、Cu（3）Zn（0）、Cu（3）Zn（3）四种处理,对苗木体内SOD酶、PPO酶活性及6种营养元素含量年变化动态进行了研究,结果表明:（1）华北落叶松人工林单株生物量及各器官生物量与林木径阶呈显著相关,可用本文提供的数学模型Y=A+BX来直接计算该人工林生物量。（2）华北落叶松人工林不同径阶林木根系生物量变化较大,径阶变幅增加,根系生物量变幅增加,二者变化呈极显著正相关。（3）实验林分铜贮量为0.5894Kg/hm2,各器官含量以≤2mm根最高（13.79mg/kg）,干次之,多年枝最低。钼贮量为0.7140kg/hm2,各器官含量以干最高（12.47mg/kg）,一年生枝次之,多年生枝最低。（4）铜年归还量占年吸收量比率为39.49%,年留存量占年吸收量比率60.51%。钼年归还量占年吸收量比率为40.79%,年留存量占年吸收量比率为59.21%。（5）同器官中PPO酶含量差异极为显著,同一器官不同时间PPO酶含量差异也极为明显。华北落叶松该酶年变化规律,各器官不完全相同,但一年中均有两个相同的明显高峰,是林木抗寒性基础条件之一。ACO酶总特点一是≤2mm根中活力较高;二是生长季节体内活力较强;三是林木梢头、叶、一年生枝及苗叶中活力较强。（6）铜钼模糊聚类分析说明成年林木各器官铜元素含量有一定特点和规律,明显特点是不同时间林木树干总属于数值最小一类,表明干材积累对铜消耗少,有利于人工林生物闭合小循环。多数月份≤2mm根铜元素含量单独成一类且“入”分类数值最大,表明铜元素与≤2mm根抗寒性有关。（7）苗木经铜锌互作后SOD酶活性明显高于对照。PPO有助于华北落叶松抗寒性提高及苗木生长,活性变化与Cu含量变化有关,铜或铜、锌处理后PPO活性增加。（8）铜、铜锌互作可增加各器官中Cu元素含量,而锌、铜锌互作则可增加各器官中Zn元素含量。（9）PPO有利于三年生换床苗的抗寒性和苗木生长发育,SOD有利于提高苗木抗高温、抗旱以及抗寒能力。增加Cu、Zn元素含量可以提高树体的SOD活性,增强速生期树体的耐热能力。（10）速生期苗木各部位丙二醛含量差异显著,铜锌元素含量与苗叶丙二醛含量呈负相关;生长初期苗木各部位电导率均低于速生期。（11）

论文目录

• 1 引言
• 1.1 华北落叶松
• 1.2 铜、锌、钼营养元素研究概况
• 1.3 植物PPO、SOD 及抗坏血酸氧化酶研究进展
• 1.4 同工酶的研究进展
• 1.5 植物抗逆性的研究状况
• 1.6 自由基生命科学研究进展
• 1.7 本实验研究的内容及意义
• 2 实验区概况
• 3 实验材料及方法
• 3.1 实验地的确定
• 3.2 研究对象
• 3.3 固定标准地建立及苗木实验布置
• 3.4 林分生物量与根系分布测定
• 3.4.1 林分生物量
• 3.4.2 根系分布
• 3.5 Cu、Mo、Zn 等营养元素测定
• 3.5.1 取样
• 3.5.2 铜锌等元素含量测定
• 3.5.3 钼元素含量测定
• 3.6 酶活性测定
• 3.6.1 多酚氧化酶活性测定
• 3.6.2 抗坏血酸氧化酶活性的测定
• 3.6.3 超氧化物歧化酶（SOD）活性测定
• 3.7 同工酶测定
• 3.7.1 多酚氧化酶同工酶测定
• 3.7.2 超氧化物歧化酶同工酶测定
• 3.7.3 多酚氧化酶同工酶测定
• 3.8 丙二醛（MDA）含量及电导率测定
• 3.8.1 丙二醛（MDA）含量测定
• 3.8.2 电导率测定（Elster E F，1982）
• 4 结果与讨论
• 4.1 华北落叶松人工林林木根系
• 4.2 华北落叶松人工林生物量
• 4.3 华北落叶松人工林的铜、钼元素
• 4.3.1 华北落叶松人工林铜、钼元素含量与贮量情况
• 4.3.2 实验林分铜、钼元素的生物循环
• 4.3.3 实验林分各器官Cu.Mo 元素的分布
• 4.3.4 华北落叶松苗木不同时期各器官营养元素含量变化规律
• 4.3.4.1 华北落叶松苗木树液流动期各器官营养元素含量变化规律分析
• 4.3.4.2 华北落叶松苗木生长初期各器官营养元素含量变化规律
• 4.3.4.3 华北落叶松速生期各器官营养元素含量变化规律分析
• 4.3.4.4 华北落叶松硬化期各器官营养元素含量变化规律分析
• 4.3.5 各器官铜、钼元素的聚类分析
• 4.3.5.1 聚类分析方法
• 4.3.5.2 铜、钼元素聚类结果
• 4.4 华北落叶松酶活性分析
• 4.4.1 华北落叶松人工林林木体内酶活性
• 4.4.1.1 华北落叶松人工林体内多酚氧化酶（PPO）
• 4.4.1.2 华北落叶松体内抗坏血酸氧化酶
• 4.4.2 华北落叶松人工林铜钼元素与酶活性关系
• 4.4.3 华北落叶松苗木 SOD 酶活性
• 4.4.3.1 华北落叶松苗木不同器官SOD 酶活性年变化
• 4.4.3.2 华北落叶松各器官PPO 酶活性年变化规律
• 4.4.3.3 华北落叶松PPO 和SOD 酶活性讨论
• 4.5 华北落叶松不同处理间各部位丙二醛含量的比较分析
• 4.6 华北落叶松不同处理间各部位的电导率比较分析
• 4.7 铜锌元素含量与华北落叶松抗逆性相关性的机理初探
• 4.7.1 温度胁迫下华北落叶松叶细胞保护性酶的活力变化
• 4.7.1.1 华北落叶松叶的多酚氧化酶活力变化曲线
• 4.7.1.2 华北落叶松叶的超氧化物岐化酶的活力变化曲线
• 4.7.2 同工酶分析
• 4.7.3 对华北落叶松抗逆性研究的前景
• 5 结论
• 参考文献
• 个人简历
• 导师简介
• 在读期间发表论文及主要科研成果
• 致谢