学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

巨桉凋落叶分解初期对鸭茅生长的影响

作　者: 曾凡明
导　师: 胡庭兴
学　校: 四川农业大学
专　业: 生态学
关键词: 巨桉凋落叶分解化感作用鸭茅光合作用渗透调节抗氧化酶体系
分类号: S718.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 26次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

化感作用是导致森林更新困难、林下生物多样性降低的重要原因之一,这在人工林生态系统中尤为突出。巨桉人工林生态问题受到广受关注,巨桉凋落叶中含有大量化感物质,可能对其他物种产生化感效应,正确认识和利用巨桉凋落叶化感效应对巨桉人工林可持续经营具有重要的意义。本研究采用GC-MS法分析鉴定巨桉凋落叶中主要化感物质,采用凋落袋法收集分解初期的凋落叶,鉴定主要化感物质并测定其主要相对含量的变化情况；针对采用浸提法开展生物测定存在的问题,采用盆栽方式将巨桉凋落叶混入土壤,模拟凋落叶自然分解过程,播种鸭茅开展生物测定,研究巨桉凋落叶分解初期对鸭茅形态特征、生物量积累、光合作用、抗性生理的影响；在鸭茅出苗后40d时施入尿素,研究施氮对不同量凋落叶处理下鸭茅株高和生物量的影响。研究结果如下：1.巨桉凋落叶中鉴定出33种有机小分子物质,以萜类物质为主,其中桉叶油醇和α-蒎烯相对含量较高,大部分相对含量较高的物质均为桉叶油成分物质,桉叶油醇(即1,8-桉叶油素)、α-蒎烯、α-松油醇、2-蒈烯等萜类物质可能为巨桉凋落叶主要化感物质,巨桉凋落叶具有化感潜力。2.在凋落叶分解30d、60d、90d时,原样中所检测出的33种化合物分别有6种、10种、15种物质未检测到,巨桉凋落叶化感物质随着凋落叶的分解得以释放。而所释放的化感物质中又以萜类物质为主,巨桉凋落叶化感物质随着凋落叶的腐解而进入土壤,可能对其它植物产生化感作用,凋落叶腐烂释放是巨桉化感物质进入环境的主要途径之一3.从“表观上”看,施入巨桉凋落叶显著影响了鸭茅叶片气体交换参数特征,随着凋落叶施入量的增加,叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)以及瞬时水分利用效率(WUE)均呈现降低趋势而,胞间C02浓度(Ci)则成上升趋势,巨桉凋落叶分解释放的化感物质影响了鸭茅叶片气孔导度,但对非气孔因素的影响是导致其光合速率下降的主要原因；从“内在性”分析,叶片光合色素含量均随着凋落叶施入量的增加而呈降低趋势,而叶绿素a和叶绿素b含量之比(Chl a/Chl b)、叶绿素和类胡萝卜素含量之比(Chl/Car)总体均呈增大趋势,巨桉凋落叶分解释放的化感物质抑制了光合色素合成,促进了光合色素分解,对光合色素不同组分合成和分解的影响存在差异,鸭茅叶片叶肉细胞光合活性受到显著抑制是鸭茅光合速率降低的内在原因；而鸭茅叶片表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pnmax)、光补偿点(Lcp)、光饱和点(Lsp)、光下暗呼吸速率(Rd)及可利用光强范围均随凋落叶施入量的增加而呈降低的趋势,鸭茅对光照的适应能力受到影响。巨桉凋落叶分解释放的化感物质破坏了鸭茅光合作用场所,影响了鸭茅光合作用,是导致鸭茅株高增长和生物量积累受到抑制的主要原因。4.巨桉凋落叶在土壤中分解对鸭茅叶片细胞渗透平衡和活性氧代谢产生了明显的影响。巨桉凋落叶化感物质可能会影响鸭茅根系对水分的吸收,进而形成渗透胁迫,鸭茅主要通过游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)的积累调节细胞的渗透平衡。鸭茅抗氧化保护酶体系受到显著影响,超氧化物歧化酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性受到抑制, SOD在鸭茅生长初期也未能及时作出反应,膜脂发生过氧化,丙二醛(MDA)含量增加;在鸭茅生长到90d时,POD、CAT活性仍然受到抑制,但低凋落叶量、常规量处理下鸭茅叶片SOD逐渐起到防御作用,在一定程度上缓解了膜脂过氧化作用,高凋落叶量处理则仍然受到抑制。凋落叶在土壤中分解并释放化感物质,对鸭茅的生长形成一种逆境胁迫,鸭茅出苗初期渗透平衡和活性氧代谢均受到显著影响,发生严重膜脂过氧化,其体内生理代谢受到严重干扰,生长受到明显抑制,但随着凋落叶的分解和鸭茅的生长,逆境胁迫有减弱的趋势,鸭茅自身适应能力有所恢复。5.巨桉凋落叶在土壤中分解对鸭茅生长产生了明显的化感效应。凋落叶分解释放的化感物质严重影响了鸭茅正常生理代谢,降低了鸭茅自身调节能力,抑制鸭茅光合作用,影响鸭茅株高的生长和生物量的积累；而常规凋落叶量和低凋落叶量处理下的鸭茅在60d后所受到的抑制效应有减弱的趋势,而高凋落叶量处理下鸭茅在90d内仍然表现出明显的抑制效应；施氮促进了鸭茅的生长,但并未消除凋落叶对鸭茅产生的化感效应,鸭茅对氮肥的利用能力受到影响,化感效应并不能通过养分的补充予以控制。综上可知,巨桉凋落叶含有大量化感物质,这些化感物质随着凋落叶的分解而释放进入环境,以鸭茅为受体植物研究发现其抗性生理、光合作用、形态生长、生物量积累均受到明显影响,可见巨桉凋落叶具有化感潜力,在生产实践中应合理利用。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
前言  10-11
1 文献综述  11-24
  1.1 巨桉人工林生态系统  11-14
    1.1.1 巨桉  11
    1.1.2 四川省巨桉人工林发展现状  11-12
    1.1.3 桉树人工林生态问题  12-14
  1.2 化感作用  14-17
    1.2.1 化感作用的定义  14-15
    1.2.2 化感物质——来源、种类、释放途径  15
    1.2.3 化感作用机理  15-16
    1.2.4 化感作用的影响因素  16
    1.2.5 化感作用在农、林实践中的应用  16-17
  1.3 巨桉化感作用研究进展  17-20
    1.3.1 桉树人工林生态系统生物多样性问题与化感作用  17
    1.3.2 巨桉化感物质及其释放途径  17-18
    1.3.3 巨桉化感物质生物测定方法  18-19
    1.3.4 桉树化感物质对受体植物的作用机制  19-20
    1.3.5 环境胁迫对桉树化感作用的影响  20
  1.4 森林凋落物化感作用研究进展  20-22
    1.4.1 森林凋落物  20-21
    1.4.2 森林凋落物分解及其生态功能  21
    1.4.3 森林凋落物化感作用  21-22
  1.5 鸭茅及其在林草复合模式中的应用  22-24
2 研究方案  24-33
  2.1 研究目的与意义  24-25
  2.2 研究内容  25
  2.3 技术路线  25-26
  2.4 材料与方法  26-33
    2.4.1 研究区域概况  26
    2.4.2 供试材料  26
    2.4.3 试验设计  26-28
    2.4.4 指标分析测试方法  28-31
    2.4.5 数据处理  31-33
3 结果与分析  33-51
  3.1 巨桉凋落叶主要化学成分GC-MS分析及其相对含量随凋落叶分解的变化规律  33-37
    3.1.1 巨桉凋落叶主要化学成分分析  33-35
    3.1.2 巨桉凋落叶自然分解过程中其主要有机小分子物质动态变化特征  35-37
  3.2 巨桉凋落叶对鸭茅株高及生物量的影响  37-39
    3.2.1 鸭茅株高生长动态  37-38
    3.2.2 鸭茅生物量  38-39
  3.3 巨桉凋落叶对鸭茅光合生理的影响  39-43
    3.3.1 鸭茅叶片光合色素含量  39-40
    3.3.2 鸭茅叶片气体交换参数特征  40-41
    3.3.3 鸭茅叶片光响应特征曲线  41-43
  3.4 巨桉凋落叶对鸭茅叶片渗透调节的影响  43-45
    3.4.1 鸭茅叶片叶片脯氨酸(Pro)含量  43
    3.4.2 鸭茅叶片可溶性糖(SS)含量  43-44
    3.4.3 鸭茅可溶性蛋白(SP)含量  44-45
  3.5 巨桉凋落叶对鸭茅叶片抗氧化保护酶活性和丙二醛含量的影响  45-49
    3.5.1 鸭茅叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性  45-46
    3.5.2 鸭茅叶片过氧化物酶(POD)活性  46-47
    3.5.3 鸭茅叶片过氧化氢酶(CAT)活性  47
    3.5.4 鸭茅叶片丙二醛(MDA)含量  47-49
  3.6 巨桉凋落叶分解对鸭茅生长的综合效应  49
  3.7 施氮对不同巨桉凋落叶施入量处理下鸭茅株高和生物量的影响  49-51
4 讨论  51-57
  4.1 巨桉凋落叶中化感物质分析  51-52
  4.2 巨桉凋落叶中主要化感物质随着凋落叶分解的释放规律  52
  4.3 巨桉凋落叶对鸭茅株高及生物量的影响  52-53
  4.4 巨桉凋落叶对鸭茅光合生理特征的影响  53-54
  4.5 巨桉凋落叶对鸭茅叶片渗透调节的影响  54-55
  4.6 巨桉凋落叶对鸭茅叶片抗氧化保护酶活性和丙二醛含量的影响  55-56
  4.7 巨桉凋落叶在土壤中分解对鸭茅的化感效应  56-57
5 结论  57-58
6 问题与展望  58-59
参考文献  59-66
致谢  66

巨桉凋落叶分解初期对鸭茅生长的影响

内容摘要

全文目录

相似论文