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1、学科门类： 一级学科名称： 二级学科名称： 研究方向： 研究生： 指导教师： 农学 林学 水土保持与荒漠化防治 恢复生态学 张芸 马祥庆教授 完成时间：二0 一一年四月 论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学 校有权送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或 部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。 口 学位( 毕业) 论文作者亲笔签名：承幺 指导教师亲笔签名： 马舡 日期：加可7 日期加I 下 3 9 D i s c i p l i n ec
2、 l a s s ：A g r o n o m y P r i m a c yc l a s sd i s c i p l i n e ：F o r e s t r y S e c o n d a r yc l a s sd i s c i p l i n e ：S o i la n dw a t e rc o n s e r v a t i o n a n dd e s e r t i f i c a t i o nc o m b a t i n g P o s t g r a d u a t e ： Y u n Z h a n g S u p e r v i s o r ：P r o f
3、X i a n gq i n gM a S u b m i t t e dt i m e ：A p r i l ，2 0 11 C o l l e g eo fF o r e s t r y F u j i a nA g r i c u l t u r ea n dF o r e s t r yU n i v e r s i t y F u z h o u ，F u j i a n ，P RC 3 5 0 0 0 2 类芦对异质供磷的生理生态响应机制研究 目录 摘要I A b s t r a c t I V 前言。l l 国内外研究进展2 1 1 植物对不同养分斑块的适应机制2 1 1 1 植
4、物对必需元素斑块的适应方式2 1 1 2 植物对重金属斑块的适应方式4 1 2 植物根系适应异质性养分的主要影响因素5 1 2 1 植物种内和种间差异对植物利用异质性养分的影响5 1 2 2 斑块属性对植物利用异质养分的影响6 1 2 3 光照条件对植物利用异质性养分的影响7 1 2 4 种内和种问竞争对植物利用异质性养分的影响8 1 3 类芦的研究进展8 1 3 1 类芦的抗逆性和重金属胁迫研究8 1 3 2 类芦水土保持功能研究。9 2 研究方法。9 2 1 试验材料9 2 2 试验设计l O 2 2 1 垂直异质供磷试验设计1 0 2 2 2 水平异质供磷试验设计l l 2 2 3 盆栽
5、试验13 2 3 测定方法。1 3 2 3 1l I 殳获。1 3 2 3 1 1 垂直异质供P 试验类芦的收获1 3 2 3 1 2 水平异质供P 试验类芦的收获1 4 2 3 2 生理活性指标的测定方法1 4 2 3 2 1 光合色素含量1 4 2 3 2 2 可溶性蛋白含量1 4 福建农林大学硕士学位论文 2 3 2 3 酸性磷酸酶( A P a s e ) 活性。1 4 2 3 3 根系形态的测定方法1 4 2 3 3 1 垂直异质供P 试验类芦根系形态测定1 4 2 3 3 2 水平异质供P 试验类芦根系形态测定1 5 2 3 4P 的测定方法1 5 2 4 数据统计。1 5 3 结
6、果与分析1 5 3 1 类芦对异质供P 的形态学响应。1 5 3 1 1 类芦对异质供P 的根系形态响应1 5 3 1 1 1 垂直供P 对类芦根系形态的影响1 5 3 1 1 2 水平供P 对类芦根系形态的影响1 8 3 1 2 异质供P 对类芦生物量分配的影响2 2 3 1 2 1 垂直供P 对类芦生物量分配的影响2 2 3 1 2 2 水平供P 对类芦生物量分配的影响2 4 3 2 类芦对异质供P 的生理学响应2 6 3 2 1 垂直供P 对类芦生理活性的影响。2 6 3 2 1 1 垂直供P 下类芦光合色素的比较2 6 3 2 1 2 垂直供P 下类芦可溶性蛋白的比较2 7 3 2 1
7、 3 垂直供P 下类芦酸性磷酸酶的比较2 8 3 2 2 水平供P 对类芦生理活性的影响一2 9 3 2 2 1 水平供P 下类芦光合色素的比较2 9 3 2 2 2 水平供P 下类芦可溶性蛋白的比较3 0 3 2 2 3 水平供P 下类芦酸性磷酸酶活性的比较3 l 3 3 不同异质供P 处理对类芦P 利用效率的影响3 2 3 3 1 垂直供P 对类芦P 效率的影响3 2 3 3 1 1 垂直供P 下类芦地上部分和根系P 利用效率的比较3 2 3 3 1 2 垂直供P 下类芦不同层次根系P 含量的比较3 4 3 3 2 水平供P 对类芦P 效率的影响3 4 3 3 2 1 水平供P 下类芦地上
8、部分和根系P 效率的比较3 4 3 3 2 2 水平供P 下不同分室根系P 吸收效率的比较3 5 i i 类芦对异质供磷的生理生态响应机制研究 4 讨论3 6 4 1 植物对异质性P 环境的根系形态适应机制。3 6 4 2 不同P 分布方式对植物生物量分配的影响3 7 5 结论3 8 参考文献4 2 致谢。4 7 类芦对异质供磷的生理生态响应机制研究 类芦对异质供磷的生理生态响应机制研究 摘要 磷是植物必需营养元素之一，参与了植物体内许多生物分子的合成，在物质新陈代谢及 调节酶活性等方面均起着极其重要作用。我国南方土壤全磷含量丰富，但由于土壤对磷的强 烈化学固定作用，使得土壤有效磷极度缺乏，植
9、物仅能利用以正磷酸盐( H 2 P 0 4 和H P 0 4 2 “ ) 形 式存在的有效态磷，仅占土壤全磷的1 6 0 0 1 1 0 0 。在目前技术条件下植物对土壤全磷的利 用效率仅为1 0 2 5 ，无法满足植物对正常生长的需求。由于土壤养分无论在空间还是时间 上均为异质分布的，其中磷的分布较其他离子更为特殊，磷会与土壤表面的A 1 3 + 、F e 3 + 、C a 2 + 等离子强烈结合，形成难溶的络合物，因此磷在土壤中表现出的异质性更为突出，更易在土 壤中形成斑块分布。植物在长期的进化过程中，对土壤养分的异质分布形成了一定的觅食行 为，因此如何挖掘植物对土壤异质磷斑块的利用途径已
10、成为当前植物学界亟待解决的重大课 题。 类芦是南方水土流失区优良的水土保持草种，能快速地恢复裸露山体，快速入侵崩岗水 土流失区，成为优势种群。类芦不仅能在生境条件极其恶劣的条件下生存，而且枝繁叶茂， 能形成强大的根网，固土护坡效果极为显著。目前国内对类芦的研究主要集中在其对水土流 失的治理、种子保育、重金属耐性机制等方面，类芦能在养分缺乏的立地表现出旺盛的生长 能力，是类芦长期适应其恶劣生存环境的结果，是长期进化过程中形成的特殊适应性，存在 着特殊的生态学意义，可能存在独特的觅寻环境养分能力，但目前国内对类芦适应异质性养 分的内在机制还了解得很少。 有鉴于此，本文根据植物根系生物学和胁迫植物学
11、的原理和方法，在导师课题组前期研 究基础上，以南方地区广泛分布的类芦幼苗为研究对象，通过构建垂直和水平异质供磷的砂 培模拟试验，研究在异质供磷条件下类芦根系的形态学和生理学特征的变化规律，分析类芦 在异质供磷和同质供磷环境下形态学和生理学特征的差异，探讨类芦对土壤异质分布磷的觅 食行为，比较类芦在不同异质供磷条件下根系的磷利用效率，从机理水平上揭示类芦对异质 供磷胁迫的适应机制，为揭示类芦在低磷环境中高效利用土壤磷的内在机制提供科学依据。 主要研究结果如下： 1 不同垂直供P 处理显著影响类芦的根系形态参数( 根系总长、根系总表面积、根系 总体积) ，但对地上部分干重和根系总干重的影响不显著。在表层供P 量较高处理中，类芦 根系形态参数均较其他处理高；在不同垂直供P 处理中，三个根层的根系形态分布与P 浓 福建农林大学硕士学位论文 度无关，生物量与根系形态参数的变化相似。7 个供磷处理的根长、根表面积、根体积和生 物量在三层的分布数量均表现出高、低
