施加柏木根系分泌物对栾树和香椿幼苗细根生物量、形态及养分的影响

摘要

我国川中丘陵区大面积柏木（Cupressus funebris）纯林生产力衰退、综合效益低下，成为阻碍林业发展的难题。针阔混交是低效林改造的有效手段，而混交时柏木的根系分泌物会对土壤环境及混交树种的细根产生重要影响，进而影响整个植株的生长发育和森林生态系统的生产力。栾树和香椿是川中丘陵区乡土阔叶树种，有重要的生态、经济价值。对盆栽栾树（Koelreuteria paniculata）和香椿（Toona sinensis）幼苗施加柏木根系分泌物(Cupressus funebris cypress root exudate)，研究栾树和香椿细根对其的响应，筛选适宜树种，为柏木低效林改造及可持续经营提供参考。本试验提取了一年生柏木苗的根系分泌物，设置5种浓度（CK、1x、2x、4x、8x，将1株柏木的根际土的1/12所提取的根系分泌物混合液或相应的土壤养分定为x），每个处理重复三次。每月1次，共12次，施加给一年生栾树和香椿盆栽苗，测定栾树和香椿细根的生物量、形态特征(直径、比根长SRL、根长密度RLD、比表面积SSA、组织密度RTD)、细根养分（全N、全P、全K、Na、Ca、Mg）。结果如下:
　　(1)总体来看，柏木根系分泌物对栾树细根生物量的影响效果比较显著，对香椿1～4级根无显著影响。对栾树1～5级根都在1x、2x、4x时为促进作用，在8x时开始产生抑制作用;对香椿5级根在低浓度(1x、2x)时表现为促进作用，在4x、8x时表现为抑制作用。
　　(2)柏木根系分泌物对栾树细根直径无影响，对香椿低根序(1～3)细根影响也较小，但对4、5级根有显著影响。SSA和RTD受到本试验各浓度柏木根系分泌物的影响都较小。8x浓度的柏木根系分泌物对栾树4、5级根SRL产生了抑制作用，对1～3级根影响不显著，其余浓度都对栾树各根序SRL有促进作用;1x、2x柏木根系分泌物对香椿各根序SRL表现为促进作用，4x和8x对各根序没有显著影响。1x、2x柏木根系分泌物对栾树1～4级根RLD主要为促进作用，对5级根产生了抑制作用，8x对1、2级根产生抑制作用;1x、2x柏木根系分泌物对香椿所有根序RLD的影响都不显著，4x对1～4级表现为促进作用，8x对3、4级根产生了促进作用，对其他根序无影响。
　　(3)柏木根系分泌物1x、2x时对栾树和香椿及4x时仅对栾树1～3级根的全N含量有促进作用，在8x时对栾树1～3级根表现为抑制作用。各浓度的柏木根系分泌物对栾树细根全P含量总体都表现为促进作用，1x、2x都增加了香椿各根序的全P含量，但在4x、8x时，都降低了栾树3级根和香椿1～3级根的全P含量。1x柏木根系分泌物增加了栾树1级根和香椿1、3、5级根全K含量，2x对栾树和香椿都有促进作用，4x增加了栾树1级根和香椿2、3级根的全K含量，并降低了5级根的全K含量，8x对栾树各根序都没有影响，对香椿4、5级根为抑制作用。各浓度柏木根系分泌物对栾树和香椿细根的Na含量影响较小。香椿和栾树3级根的Ca含量变化对柏木根系分泌物浓度的响应最敏感，1x、2x、4x的柏木根系分泌物整体增加了栾树细根Ca含量，8x时开始对栾树3级根产生抑制作用;1x、2x增加了香椿细根的Ca含量，在8x时抑制了香椿1～3级根。1x根系分泌物分别对栾树3级根和2x对3、5级根Mg的吸收有促进作用，4x、8x根系分泌物对栾树细根Mg含量无影响;1x对香椿1～5级根Mg含量都有显著的促进效果，而后随着根系分泌物浓度的升高促进效果逐渐降低，直至8x时降低了2～4级根Mg含量。
　　综上所述，细根直径、比表面积、组织密度、Na含量受到本试验各浓度柏木根系分泌物的影响都较小。柏木根系分泌物对栾树和香椿细根比根长、根长密度、全N、全P、全K、Ca、Mg含量的影响大致都表现为低浓度促进其增加，高浓度产生抑制作用。

目录

声明

论文说明

摘要

前言

1文献综述

1．1根系分泌物研究综述

1．1．1根系分泌物的成分和作用

1．1．2根系分泌物的研究方法

1．2细根研究综述

1．2．1细根生物量的影响因素

1．2．2细根形态特征的影响因素

1．2．3细根养分的影响因素

1．3根系分泌物对细根的影响

2研究区概况及研究方法

2．1研究内容

2．2研究区概况

2．3研究方法

2．3．1幼苗培育和根际土的收集

2．3．2根系分泌物的制备

2．3．3实验设计

2．3．4样品采集

2．4指标测定

2．4．1细根生物量和形态测定

2．4．2细根养分测定

2．5数据处理

3结果与分析

3．1细根生物量对施加柏木根系分泌物的响应

3．1．1栾树细根生物量对施加柏木根系分泌物的响应

3．1．2香椿细根生物量对施加柏木根系分泌物的响应

3．2细根形态对施加柏木根系分泌物的响应

3．2．1细根直径对施加柏木根系分泌物的响应

3．2．2细根比根长对施加柏木根系分泌物的响应

3．2．3细根根长密度对施加柏木根系分泌物的响应

3．2．4细根比表面积对施加柏木根系分泌物的响应

3．2．5细根组织密度对施加柏木根系分泌物的响应

3．3细根养分对施加柏木根系分泌物的响应

3．3．1细根全N含量对施加柏木根系分泌物的响应

3．3．2细根全P含量对施加柏木根系分泌物的响应

3．3．3细根全K含量对施加柏木根系分泌物的响应

3．3．4细根Na含量对施加柏木根系分泌物的响应

3．3．5细根Ca含量对施加柏木根系分泌物的响应

3．3．6细根Mg含量对施加柏木根系分泌物的响应

4讨论

4．1细根生物量对施加柏木根系分泌物的响应

4．2细根形态对施加柏木根系分泌物的响应

4．2．1细根直径对施加柏木根系分泌物的响应

4．2．2细根比根长对施加柏木根系分泌物的响应

4．2．3细根根长密度对施加柏木根系分泌物的响应

4．2．4细根比表面积对柏木根系分泌物的响应

4．2．5细根组织密度对柏木根系分泌物的响应

4．3细根养分对根系分泌物的响应

4．3．1细根全N含量对根系分泌物的响应

4．3．2细根全P含量对根系分泌物的响应

4．3．3细根全K含量对根系分泌物的响应

4．3．4细根Na含量对根系分泌物的响应

4．3．5细根Ca含量对根系分泌物的响应

4．3．6细根Mg含量对根系分泌物的响应

5结论

6问题和展望

参考文献

致谢