杉木根际丛枝菌根真菌群落特征及对幼苗生长的影响
发布时间：2022-01-23 22:56
杉木林在大面积种植时,林下土壤质量下降问题也越来越明显。针对杉木林经营中存在的问题,营造混交林被认为是解决问题的关键措施。目前多是通过表型特征来判断混交树种,对与林木存在相互依赖的微生物群落的研究尚不充分。因此,本文通过提取不同生长阶段下、不同林分类型中、天然林中的杉木细根中的丛枝菌根（AM）真菌DNA,利用Illumina高通量测序获得AM真菌的基因序列,对其进行聚类划分成可操作单元（operational units,简称OTU）,并与Gen Bank和Maar j AM数据库进行比对,分析了杉木的AM真菌群落特征,以及其与林木生长和环境因子之间的关系。同时,以杉木不同生长阶段根际土壤为AM真菌添加剂,研究了AM真菌对杉木幼苗生长的影响。研究为解决人工杉木纯林地力衰退、杉木混交树种的选择提供了依据。主要研究结果如下:（1）杉木林中的丛枝菌根真菌资源丰富,囊括了球囊霉目（Glomales）、原囊霉目（Archaeosporales）和多孢囊霉目（Diversisporales）3个目,球囊霉科（Glomeraceae）、原囊霉科（Archaeosporaceae）、无梗囊霉科（Aca...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
样木根际区清理前后对比图
杉木根际AM真菌群落特征及对幼苗生长的影响303.2.2试验设计试验在将乐国有林场的大棚内进行，以灭菌后的土壤作为培养基质，分别将来自中龄杉木纯林、近熟杉木纯林、成熟杉木纯林中的杉木根际土作为AM真菌添加剂，进行接种AM真菌对无菌杉木幼苗生长的短期影响的试验。将灭菌后的土壤装盆1/2，浇水湿透，覆盖AM菌剂。为了保证处理的一致，在对照组CK中加入等量的灭菌土壤。试验每个处理重复20次，生长过程中将花盆随机地摆放在温室大棚内，以达到随机性的目的。幼苗生长期间定期进行浇水，防止土壤干裂，保障幼苗的正常生长。3.2.3指标测定和数据分析在杉木幼苗长至7月、13月、18月时分别进行测定和收获，测定各个苗期不同处理下的杉木幼苗的苗高、地径、根长，并采集完整的植株测定植株生物量。所有数据均利用SPSS18.0进行差异显著性的检验。3.3结果与分析3.3.1幼苗在不同根际土处理下的侵染率图3.1杉木林分根系AMF侵染率Figure3.1AMFcolonizationrateofrootsysteminChinesefirstand由图3.1可得，不同杉木林分根系侵染率发现，AMF侵染率随着林龄增加而增加，中龄林、近熟林和成熟林的根系AMF侵染率彼此之间均存在显著差异（P＜0.05）。3.3.2不同苗龄的幼苗生长情况对幼苗在不同苗龄时的地径、苗高、根长和生物量进行统计分析，结果如图3.2~3.5所示。由图3.2可知，在未添加接种剂的CK中，杉木幼苗从5月苗龄生长至
不同林分土壤作为AM真菌添加剂时对杉木幼苗生长的影响317月时，幼苗地径未发生显著变化；而13月龄和18月龄的杉木幼苗地径与5月龄的幼苗地径间存在显著差异；此外，18月龄的幼苗地径还分别与7月龄、13月龄的幼苗地径有显著差异，表明了在没有AM真菌侵染的情况下，杉木幼苗地径在18月龄时发生快速的增长。在添加了中龄根际土、近熟根际土和成熟根际土的处理中，18月龄的杉木幼苗地径与其他月龄的幼苗地径间存在显著的差异；而5、7、13月龄间的幼苗地径均无显著差异，表明了在AM真菌侵染的情况下，杉木幼苗地径在18月龄时会发生快速的增长。以上结果间接反映了无论是否有AM真菌的侵染，杉木幼苗的地径均在18月龄时发生显著性的变化。图3.2不同苗龄的幼苗地径的生长情况Figure3.2Growthofgrounddiameterofseedlingsatdifferentseedlingages如图3.3所示，在未添加AM真菌接种剂的CK处理中，5月龄与7月龄的杉木幼苗高没有显著差异，与13月龄和18月龄的杉木幼苗高均存在显著差异；7月龄与13月龄和18月龄的幼苗高都存在显著差异；13月龄和18月龄的幼苗高也存在显著差异。表明在没有AM真菌侵染的情况下，杉木幼苗高在13月龄时出现显著性的生长。在添加了中龄根际土、近熟根际土和成熟根际土的处理中，5月龄与7月龄的杉木幼苗高没有显著差异，与13月龄和18月龄的杉木幼苗高均存在显著差异；7月龄与18月龄的幼苗高存在显著差异；13月龄和18月龄的幼苗高也存在显著差异。在添加中龄根际土和成熟根际土的处理中，7月龄与13月龄的幼苗高存在显著差异；
【参考文献】：
期刊论文
[1]杉木林分类型对表层土壤团聚体有机碳及养分变化的影响[J]. 黄永珍,王晟强,叶绍明. 应用生态学报. 2020(09)
[2]3个木兰科树种对杉木人工林土壤肥力改良效果的初步评价[J]. 陆湘云,刘奎,陈凯,杨梅. 西部林业科学. 2020(03)
[3]杉木连栽地土壤的细菌群落结构与其特性的关系研究[J]. 严绍裕. 西南林业大学学报(自然科学). 2020(03)
[4]喀斯特生境下AMF侵染对任豆生长的影响[J]. 屈明华,俞元春,李生,张金池. 生态环境学报. 2020(02)
[5]杉木连栽对土壤氮含量和氮转化酶活性的影响[J]. 索沛蘅,杜大俊,王玉哲,胡亚林,刘先. 森林与环境学报. 2019(02)
[6]杉木纯林和混交林林下草本层种群生态位特征[J]. 冯玉超,郑晓阳,王正宁,刘博,兰思仁. 生态与农村环境学报. 2019(02)
[7]我国杉木人工林可持续经营面临的问题及发展策略——基于全国分布区的调查[J]. 童冉,周本智,姜丽娜,周世水,刘建中,方禄明,许礼根,留凤琴,陈宏峰. 世界林业研究. 2019(02)
[8]连栽杉木林地土壤对其无性系幼苗土壤酶活性和酚酸类物质含量的影响[J]. 罗红艳,陈潇潇,曹光球,陈爱玲,魏晓骁,叶义全. 西北林学院学报. 2019(01)
[9]杉木细叶青冈混交林生物量及林下植物多样性[J]. 刘雨晖. 亚热带农业研究. 2018(02)
[10]杉木纯林及杉桐混交林土壤酶活性研究[J]. 潘云龙,林国伟,陈志为,樊月,陈欣凡,吴承祯,洪滔. 热带作物学报. 2018(05)
博士论文
[1]岩溶区旱钙土壤基质中丛枝菌根真菌（AMF）对玉米幼苗的生态效应[D]. 冉琼.西南大学 2014
[2]铝胁迫和丛枝菌根真菌感染对樟树幼苗的生长和光合作用的影响[D]. 闫明.西南大学 2007
硕士论文
[1]丛枝菌根真菌对核桃幼苗接种效应研究[D]. 王进.长江大学 2015
[2]丛枝菌根真菌对温室西瓜幼苗生长及立枯病抗性的影响研究[D]. 晋文娟.河南科技大学 2014
[3]接种丛枝菌根真菌对杨梅幼苗生长及铁素吸收效应的影响[D]. 王小雪.西南大学 2013
[4]丛枝菌根真菌对毛脉酸模幼苗的接种效应[D]. 王丹.黑龙江中医药大学 2008
本文编号：3605319
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
样木根际区清理前后对比图
杉木根际AM真菌群落特征及对幼苗生长的影响303.2.2试验设计试验在将乐国有林场的大棚内进行，以灭菌后的土壤作为培养基质，分别将来自中龄杉木纯林、近熟杉木纯林、成熟杉木纯林中的杉木根际土作为AM真菌添加剂，进行接种AM真菌对无菌杉木幼苗生长的短期影响的试验。将灭菌后的土壤装盆1/2，浇水湿透，覆盖AM菌剂。为了保证处理的一致，在对照组CK中加入等量的灭菌土壤。试验每个处理重复20次，生长过程中将花盆随机地摆放在温室大棚内，以达到随机性的目的。幼苗生长期间定期进行浇水，防止土壤干裂，保障幼苗的正常生长。3.2.3指标测定和数据分析在杉木幼苗长至7月、13月、18月时分别进行测定和收获，测定各个苗期不同处理下的杉木幼苗的苗高、地径、根长，并采集完整的植株测定植株生物量。所有数据均利用SPSS18.0进行差异显著性的检验。3.3结果与分析3.3.1幼苗在不同根际土处理下的侵染率图3.1杉木林分根系AMF侵染率Figure3.1AMFcolonizationrateofrootsysteminChinesefirstand由图3.1可得，不同杉木林分根系侵染率发现，AMF侵染率随着林龄增加而增加，中龄林、近熟林和成熟林的根系AMF侵染率彼此之间均存在显著差异（P＜0.05）。3.3.2不同苗龄的幼苗生长情况对幼苗在不同苗龄时的地径、苗高、根长和生物量进行统计分析，结果如图3.2~3.5所示。由图3.2可知，在未添加接种剂的CK中，杉木幼苗从5月苗龄生长至
不同林分土壤作为AM真菌添加剂时对杉木幼苗生长的影响317月时，幼苗地径未发生显著变化；而13月龄和18月龄的杉木幼苗地径与5月龄的幼苗地径间存在显著差异；此外，18月龄的幼苗地径还分别与7月龄、13月龄的幼苗地径有显著差异，表明了在没有AM真菌侵染的情况下，杉木幼苗地径在18月龄时发生快速的增长。在添加了中龄根际土、近熟根际土和成熟根际土的处理中，18月龄的杉木幼苗地径与其他月龄的幼苗地径间存在显著的差异；而5、7、13月龄间的幼苗地径均无显著差异，表明了在AM真菌侵染的情况下，杉木幼苗地径在18月龄时会发生快速的增长。以上结果间接反映了无论是否有AM真菌的侵染，杉木幼苗的地径均在18月龄时发生显著性的变化。图3.2不同苗龄的幼苗地径的生长情况Figure3.2Growthofgrounddiameterofseedlingsatdifferentseedlingages如图3.3所示，在未添加AM真菌接种剂的CK处理中，5月龄与7月龄的杉木幼苗高没有显著差异，与13月龄和18月龄的杉木幼苗高均存在显著差异；7月龄与13月龄和18月龄的幼苗高都存在显著差异；13月龄和18月龄的幼苗高也存在显著差异。表明在没有AM真菌侵染的情况下，杉木幼苗高在13月龄时出现显著性的生长。在添加了中龄根际土、近熟根际土和成熟根际土的处理中，5月龄与7月龄的杉木幼苗高没有显著差异，与13月龄和18月龄的杉木幼苗高均存在显著差异；7月龄与18月龄的幼苗高存在显著差异；13月龄和18月龄的幼苗高也存在显著差异。在添加中龄根际土和成熟根际土的处理中，7月龄与13月龄的幼苗高存在显著差异；
【参考文献】：
期刊论文
[1]杉木林分类型对表层土壤团聚体有机碳及养分变化的影响[J]. 黄永珍,王晟强,叶绍明. 应用生态学报. 2020(09)
[2]3个木兰科树种对杉木人工林土壤肥力改良效果的初步评价[J]. 陆湘云,刘奎,陈凯,杨梅. 西部林业科学. 2020(03)
[3]杉木连栽地土壤的细菌群落结构与其特性的关系研究[J]. 严绍裕. 西南林业大学学报(自然科学). 2020(03)
[4]喀斯特生境下AMF侵染对任豆生长的影响[J]. 屈明华,俞元春,李生,张金池. 生态环境学报. 2020(02)
[5]杉木连栽对土壤氮含量和氮转化酶活性的影响[J]. 索沛蘅,杜大俊,王玉哲,胡亚林,刘先. 森林与环境学报. 2019(02)
[6]杉木纯林和混交林林下草本层种群生态位特征[J]. 冯玉超,郑晓阳,王正宁,刘博,兰思仁. 生态与农村环境学报. 2019(02)
[7]我国杉木人工林可持续经营面临的问题及发展策略——基于全国分布区的调查[J]. 童冉,周本智,姜丽娜,周世水,刘建中,方禄明,许礼根,留凤琴,陈宏峰. 世界林业研究. 2019(02)
[8]连栽杉木林地土壤对其无性系幼苗土壤酶活性和酚酸类物质含量的影响[J]. 罗红艳,陈潇潇,曹光球,陈爱玲,魏晓骁,叶义全. 西北林学院学报. 2019(01)
[9]杉木细叶青冈混交林生物量及林下植物多样性[J]. 刘雨晖. 亚热带农业研究. 2018(02)
[10]杉木纯林及杉桐混交林土壤酶活性研究[J]. 潘云龙,林国伟,陈志为,樊月,陈欣凡,吴承祯,洪滔. 热带作物学报. 2018(05)
博士论文
[1]岩溶区旱钙土壤基质中丛枝菌根真菌（AMF）对玉米幼苗的生态效应[D]. 冉琼.西南大学 2014
[2]铝胁迫和丛枝菌根真菌感染对樟树幼苗的生长和光合作用的影响[D]. 闫明.西南大学 2007
硕士论文
[1]丛枝菌根真菌对核桃幼苗接种效应研究[D]. 王进.长江大学 2015
[2]丛枝菌根真菌对温室西瓜幼苗生长及立枯病抗性的影响研究[D]. 晋文娟.河南科技大学 2014
[3]接种丛枝菌根真菌对杨梅幼苗生长及铁素吸收效应的影响[D]. 王小雪.西南大学 2013
[4]丛枝菌根真菌对毛脉酸模幼苗的接种效应[D]. 王丹.黑龙江中医药大学 2008
本文编号：3605319
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