本文關(guān)鍵詞： 馬尾松 低磷脅迫 局部供氮 細(xì)根 遺傳變異　出處：《中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：馬尾松(Pinus massoniana)是速生性強(qiáng)、材性優(yōu)良的重要材用和脂用造林樹種,廣泛分布于我國(guó)的亞熱帶地區(qū),面積達(dá)1001萬(wàn)hm2,其木材產(chǎn)出和松脂原料的提取對(duì)于我國(guó)木材加工、建筑材料、制漿造紙以及林產(chǎn)化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮著重要支撐作用。然而,馬尾松主要分布區(qū)土壤有效磷嚴(yán)重匱乏,同時(shí),大氣氮沉降日益加劇,嚴(yán)重影響了馬尾松林分的高產(chǎn)持續(xù)經(jīng)營(yíng)。本文在已有研究基礎(chǔ)上,選用馬尾松優(yōu)良無(wú)性系和家系作為試驗(yàn)材料,分別開展低磷脅迫下的氮添加及局部供氮的施肥盆栽試驗(yàn),深入研究馬尾松不同基因型苗木根系形態(tài)、細(xì)根生長(zhǎng)、根系分泌以及養(yǎng)分吸收利用效率等性狀對(duì)氮添加和局部供氮處理的適應(yīng)性變化,闡明馬尾松苗木感知、響應(yīng)氮添加和局部供氮的基因型差異,為在大氣氮沉降加劇背景下開展馬尾松養(yǎng)分效率的遺傳改良提供更全面的理論依據(jù),為馬尾松容器苗推廣及人工林集約化經(jīng)營(yíng)提供科學(xué)指導(dǎo)。主要研究結(jié)果如下:基于5個(gè)馬尾松無(wú)性系的盆栽實(shí)驗(yàn),研究發(fā)現(xiàn)馬尾松無(wú)性系在不同類型低磷脅迫下對(duì)氮添加都存在顯著的感知差異。同質(zhì)低磷、高氮環(huán)境下,無(wú)性系33-4和19-5等生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)的無(wú)性系,其根系長(zhǎng)度、根表面積以及根分泌的酸性磷酸酶活性顯著高于生長(zhǎng)勢(shì)較弱的無(wú)性系,無(wú)性系的干物質(zhì)積累量與其根系分泌的酸性磷酸酶活性之間存在明顯的相關(guān)性,表明根系可通過(guò)增加在土壤中的分布面積和提高酸性磷酸酶活性來(lái)應(yīng)對(duì)高氮、低磷的外界土壤環(huán)境;在異質(zhì)低磷下,生長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)的無(wú)性系,其根系長(zhǎng)度和表面積在高氮下顯著增加,但比根長(zhǎng)反而顯著下降,意味著根系在高氮下增加吸收面積的同時(shí),降低自身內(nèi)部消耗可能是馬尾松高磷效率的重要生物學(xué)基礎(chǔ)之一。馬尾松無(wú)性系的磷吸收效率受氮添加的影響較大,在不同氮、磷處理水平下,其磷吸收效率與氮吸收效率均呈極顯著正相關(guān)(P0.01),表明氮添加有利于馬尾松無(wú)性系對(duì)土壤中磷素的活化吸收;但磷利用效率無(wú)顯著差異。氮添加直接影響了土壤中的養(yǎng)分平衡,對(duì)植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育,尤其是對(duì)細(xì)根的形態(tài)和生理指標(biāo)產(chǎn)生重要影響。針對(duì)19-5(高磷效率)和21-3(低磷效率)2個(gè)差異顯著的無(wú)性系,本研究揭示發(fā)現(xiàn),馬尾松無(wú)性系苗木的生長(zhǎng)受磷素環(huán)境、氮素水平和無(wú)性系三因素共同影響。在異質(zhì)低磷、高氮下,無(wú)性系19 5的苗高和整株干物質(zhì)量分別是無(wú)性系21 3的1.1倍和1.6倍。施氮促進(jìn)了無(wú)性系各徑級(jí)根系的生長(zhǎng)發(fā)育,但直徑≤1.5 mm的細(xì)根長(zhǎng)度占總根長(zhǎng)的比例保持在90.4% 92.8%范圍內(nèi),受氮素影響較小。施氮顯著提高了異質(zhì)低磷下無(wú)性系19 5細(xì)根(≤1.5 mm)的長(zhǎng)度和表面積,同時(shí),其根系氮、磷吸收效率較對(duì)照分別高出93.3%和148.4%;無(wú)性系21 3的根系氮、磷吸收效率受氮素影響較小。兩無(wú)性系的根系氮、磷利用效率均無(wú)顯著變化。這表明,直徑≤1.5 mm的細(xì)根的增生發(fā)育和氮、磷吸收效率的提高可能是磷高效馬尾松無(wú)性系應(yīng)對(duì)高氮、低磷環(huán)境的重要響應(yīng)機(jī)制。氮添加不僅會(huì)影響土壤中的養(yǎng)分含量,同時(shí)也會(huì)影響或改變養(yǎng)分在土壤中的空間分布。選用5個(gè)全同胞馬尾松家系,采用盆栽試驗(yàn)研究了局部供氮和均勻供氮對(duì)馬尾松不同家系生長(zhǎng)及根系發(fā)育的影響。結(jié)果表明,局部供氮對(duì)馬尾松生長(zhǎng)的影響受土壤磷素環(huán)境影響較大。與均勻供氮相比,局部供氮對(duì)同質(zhì)低磷下苗木的株高、地徑和干物質(zhì)積累量有明顯的促進(jìn)作用,但在異質(zhì)低磷下,僅底層供氮和底層半側(cè)供氮有利于苗木地上部分的生長(zhǎng),中上層供氮反而有抑制效應(yīng)。底層供氮和底層半側(cè)供氮對(duì)馬尾松苗木根系生長(zhǎng)發(fā)育的促進(jìn)作用顯著,尤其在異質(zhì)低磷環(huán)境下的促進(jìn)作用較強(qiáng)(底層半側(cè)供氮下根長(zhǎng)和根表面積較均勻供氮高出29.2%和32.3%),但中上層供氮對(duì)根長(zhǎng)和根表面積有一定的抑制作用。結(jié)果顯示,局部供氮較均勻供氮更有利于馬尾松苗木的生長(zhǎng)和根系發(fā)育,且土壤較深層的局部供氮的促進(jìn)作用更強(qiáng)。馬尾松家系間對(duì)不同供氮處理的響應(yīng)差異顯著。家系49、52和57主要通過(guò)增加根系在土壤中的分布來(lái)響應(yīng)局部氮素分布的變化,促進(jìn)整株干物質(zhì)量的積累,家系25地上部分的生長(zhǎng)隨氮、磷含量的增大而增加,但根系的增生發(fā)育對(duì)其整株生長(zhǎng)的貢獻(xiàn)較小,而家系1生長(zhǎng)發(fā)育遲緩,對(duì)局部供氮的響應(yīng)較為遲鈍。
[Abstract]:In this paper , the effects of nitrogen addition and local nitrogen supply on the root form , root surface area and root secretion of Pinus massoniana were studied in this paper . 椹熬鏉炬棤鎬х郴鑻楁湪鐨勭敓闀垮彈紓風(fēng)礌鐜,姘礌姘村鉤鍜屾棤鎬х郴涓夊洜绱犲叡鍚屽獎(jiǎng)鍝，

本文編號(hào)：1444748