养分胁迫下麻栎的生长和生理变化研究

论文摘要

本文通过室内控制试验(水培与土培试验)和野外调查两种途径,研究养分胁迫下麻栎(Quercus acutissima)的生长变化和生理响应,旨在探索麻栎的耐贫瘠机理,为麻栎人工林立地选择和经营管理提供理论依据。水培试验和土培试验以安徽省滁州市红琊山林场的1年生麻栎苗为试验材料,野外调查以安徽省滁州市红琊山林场10年生的麻栎人工林为调查对象,通过对苗高(树高)、地径(胸径)、生物量等生长指标,叶绿素含量、光合速率、硝酸还原酶活力等生理指标以及N、P、K、Mg、Ca等养分指标的测定和比较,以期掌握麻栎在不同供肥条件或不同立地条件下的生长、生理和养分的差异性。主要结果如下：1、土培试验结果表明,养分胁迫(不施肥)下麻栎在短期(5个月内)内能保持正常生长,各项生长指标与对照处理(正常养分供应水平)之间没有显著差异(p>0.05),但在长期(5个月以上)养分胁迫下麻栎各项生长指标显著低于对照处理(p<0.05)。2、养分胁迫下麻栎根系具有3个明显的特征：细根数量比例增大、根系分泌物增多,能形成外生菌根。这些特征使根系活化和吸收土壤养分的能力明显提高,特别是有利于根系活化和吸收土壤中难溶性的磷酸盐,使养分胁迫下的麻栎各器官P含量与对照处理苗木之间没有形成显著差异。3、不论是1年生的苗木还是10年生的大树,养分胁迫下麻栎的叶片硝酸还原酶活力显著高于对照处理；养分胁迫下麻栎叶片的叶绿素含量、胡萝卜素含量、光合速率有所下降,但短期内与对照处理差异不显著；养分胁迫下麻栎叶片的可溶性蛋白含量和可溶性糖含量与对照处理差异不显著；这些生理变化表明麻栎是一种耐贫瘠树种,特别是硝酸还原酶活力的变化可以表明麻栎属于低养分依赖型植物,可以通过奢侈吸收来适应养分胁迫。4、养分胁迫下麻栎更容易在器官间发生养分转移,从而提高养分的利用效率。生长期间麻栎体内的养分首先满足光合器官叶片的生长和代谢,使叶片养分含量高于其他器官,并与对照处理(施肥处理)之间差异不显著。生长末期养分胁迫处理下的麻栎叶片提前衰老,并将叶片中的养分(N、P、K)转移到茎和根等器官中,导致衰老叶片的养分含量(N、P、K)明显下降,而茎和根的养分含量(N、P、K)有所上升。5、养分胁迫下麻栎易出现Ca元素过量吸收的现象,导致叶、茎和根中的Ca含量高于对照处理,这可能与养分胁迫条件下麻栎生长基质中的Ca相对丰富,而N、P、K比较匮乏有关,也可能是麻栎在养分胁迫条件下对基质中的Ca进行补偿性吸收,以弥补其他养分的不足。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 国内外研究进展
• 1.1 养分胁迫下植物的生理响应研究
• 1.1.1 形态水平的研究
• 1.1.2 生理水平的研究
• 1.1.3 分子水平的研究
• 1.2 土壤养分与植物形成菌根的关系研究
• 1.3 养分胁迫下植物体内养分转移特性研究
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料与设计
• 2.1.1 室内试验
• 2.1.1.1 材料来源
• 2.1.1.2 水培试验
• 2.1.1.3 土培试验
• 2.1.2 野外调查
• 2.2 各项指标的测定方法
• 2.2.1 苗高、地径、生物量的测定
• 2.2.2 叶绿素和胡萝卜素含量的测定
• 2浓度、蒸腾速率的测定'>2.2.3 净光合速率、气孔导度、细胞间CO₂浓度、蒸腾速率的测定
• 2.2.4 硝酸还原酶活性的测定
• 2.2.5 可溶性蛋白含量的测定
• 2.2.6 可溶性糖含量的测定
• 2.2.7 根活力的测定
• 2.2.8 植物和土壤样品中的N、P、K、Ca、Mg含量的测定
• 2.2.9 养分再吸收效率的计算方法
• 2.2.10 外生菌根数量级别的评定
• 2.3 数据处理方法
• 3 结果与分析
• 3.1 不同养分水平下的水培麻栎苗木的生长和生理性状差异
• 3.1.1 生长差异
• 3.1.2 生理性状差异
• 3.1.2.1 叶片叶绿素、胡萝卜素含量差异
• 3.1.2.2 光合速率差异
• 3.1.2.3 硝酸还原酶活力、可溶性蛋白和可溶糖含量差异
• 3.1.2.4 根活力和根系分泌物的可溶性蛋白、可溶性糖含量差异
• 3.1.3 养分N、P、K、Mg、Ca含量差异
• 3.1.3.1 N含量差异
• 3.1.3.2 P含量差异
• 3.1.3.3 K含量差异
• 3.1.3.4 Mg含量差异
• 3.1.3.5 Ca含量差异
• 3.2 不同养分水平下的土培麻栎苗木的生长和生理性状差异
• 3.2.1 生长性状差异
• 3.2.1.1 苗高、地径和生物量的变化
• 3.2.1.2 根系形态差异及外生菌根的生长情况
• 3.2.2 生理差异
• 3.2.2.1 叶片叶绿素、胡萝卜素含量差异
• 3.2.2.2 光合特性差异
• 3.2.2.3 叶片硝酸还原酶活力、可溶性蛋白和可溶糖含量差异
• 3.2.2.4 根活力差异
• 3.2.3 养分N、P、K、Mg、Ca含量差异
• 3.2.3.1 N含量差异
• 3.2.3.2 P含量差异
• 3.2.3.3 K含量差异
• 3.2.3.4 Mg含量差异
• 3.2.3.5 Ca含量差异
• 3.3 不同立地条件下麻栎人工林生长和生理性状差异
• 3.3.1 生长性状差异
• 3.3.2 生理性状差异
• 3.3.2.1 叶片叶绿素、胡萝卜素含量差异
• 3.3.2.2 叶片硝酸还原酶含量差异
• 3.3.2.3 叶片可溶性蛋白和可溶性糖含量差异
• 3.3.3 养分N、P、K、Mg、Ca含量差异
• 3.3.3.1 N含量差异
• 3.3.3.2 P含量差异
• 3.3.3.3 K含量差异
• 3.3.3.4 Mg含量差异
• 3.3.3.5 Ca含量差异
• 4 结论与讨论
• 4.1 养分胁迫下麻栎的生长性状变化
• 4.2 养分胁迫下麻栎的生理性状变化
• 4.3 养分胁迫下麻栎养分的分配规律
• 4.4 麻栎对养分胁迫的综合响应分析
• 参考文献
• 详细摘要
• Abstract