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狼毒凋落物和氮素的添加对羊草生长及其根际AM真菌特征的影响

2020-12-08阅读(1010)

狼毒凋落物和氮素的添加对羊草生长及其根际AM真菌特征的影响

论文摘要

退化草地上大量滋生的有毒植物既直接与周围其他植物竞争矿物质营养和空间,又释放化感物质直接或间接影响其他植物的生长。瑞香科的狼毒(Stellera chamaejasme)是我国北方草原上的主要有毒植物之一,在退化的典型草原和草甸草原上,狼毒常与优良牧草羊草(Leymus chinensis)共存于同一群落。丛枝菌根真菌(AMF)能与羊草互利共生,但是却很少侵染狼毒根系。在退化草地上狼毒凋落物如何影响牧草的生长,以及对牧草根际AMF的特征产生怎样的影响尚知之甚少。为了检验狼毒凋落物对羊草克隆生长以及羊草根际AMF特征的影响,探讨狼毒凋落物影响羊草生长的机制,本研究实施了添加狼毒凋落物与氮素的二因素交互实验。历时两年的实验得出主要结论如下:(1)氮肥处理对羊草的分株数和生物量具有显著促进作用,但是对间隔子长表现一定的抑制作用。添加狼毒凋落物对羊草的分株数、生物量具有促进作用。施氮与添加狼毒凋落物互作对羊草的分株数、茎叶生物量具有促进效应。总体上,添加狼毒凋落物对于羊草生长具有正效应。(2)施氮具有降低土壤pH值、改变土壤电导率、提高土壤速效氮和速效磷含量的效应。添加狼毒凋落物可在一定程度上提高土壤pH值、电导率、土壤微生物量碳含量,并且高凋落物量的添加显著提高了土壤速效磷含量。凋落物与氮素互作改变了单独添加凋落物对土壤化学特征的效应。总体上,添加狼毒凋落物对于土壤氮、磷元素具有正效应。(3)高氮处理显著降低了羊草根系AMF的侵染率、侵染强度和根际土壤AMF孢子密度。单独添加狼毒凋落物对羊草根系AMF侵染率、侵染强度、以及土壤AMF孢子密度的影响年际间差异明显。总体上,不施氮和低氮条件下,狼毒凋落物对AMF侵染率和侵染强度具有正效应。(4)土壤速效氮含量与羊草根系AMF侵染率、侵染强度和和根际土壤AMF孢子密度均呈显著或极显著的负相关关系。土壤速效磷含量仅在第二年与AMF孢子密度呈极显著负相关关系。土壤pH值、电导率和微生物量碳含量仅在第一年与AMF的某些特征呈显著的相关性。土壤速效氮含量是影响羊草根际AMF特征的较为关键的因子。综上所述,连续两年对羊草添加狼毒凋落物和氮素的实验结果表明,添加狼毒凋落物对羊草生长以及土壤氮、磷元素含量的影响均表现为一定的正效应,对羊草根际AMF影响则呈现出较大的不确定性。因此,我们推测狼毒凋落物对羊草的促进作用主要是通过提高土壤氮、磷元素的有效性而实现的。这意味着,退化草地上狼毒的凋落物可能有利于羊草与狼毒共存。此结论对于全面、客观地认识退化草地狼毒与相邻的植物之间的竞争与共存机制具有重要意义。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  •   1.1 研究背景
  •   1.2 研究进展
  •     1.2.1 狼毒对其他牧草的化感效应
  •     1.2.2 根际AMF群落对牧草生长的影响
  •     1.2.3 施氮对羊草生长的影响
  •     1.2.4 凋落物的生态作用
  •   1.3 研究目的及意义
  •     1.3.1 研究目的
  •     1.3.2 研究意义
  • 第二章 实验材料与方法
  •   2.1 实验地点概况
  •   2.2 实验材料
  •   2.3 实验方法
  •     2.3.1 实验设计
  •     2.3.2 取样方法
  •     2.3.3 各项参数测定方法
  •   2.4 数据的统计与分析
  • 第三章 实验结果
  •   3.1 添加狼毒凋落物和氮素对羊草表型特征的影响
  •     3.1.1 羊草分株数
  •     3.1.2 羊草株高
  •     3.1.3 羊草芽数
  •     3.1.4 羊草间隔子长
  •     3.1.5 羊草总根茎长
  •   3.2 添加狼毒凋落物和氮素对羊草构件生物量的影响
  •     3.2.1 羊草茎生物量
  •     3.2.2 羊草叶生物量
  •     3.2.3 羊草地下生物量
  •     3.2.4 羊草总生物量
  •   3.3 添加狼毒凋落物和氮素对土壤化学特征的影响
  •     3.3.1 土壤pH值
  •     3.3.2 土壤电导率
  •     3.3.3 土壤速效氮
  •     3.3.4 土壤速效磷
  •     3.3.5 土壤微生物生物量碳
  •   3.4 添加狼毒凋落物和氮素对羊草根际AMF特征的影响
  •     3.4.1 根系AMF侵染率
  •     3.4.2 根系AMF侵染强度
  •     3.4.3 土壤AMF孢子密度
  •   3.5 羊草生长特征与土壤化学特征的相关关系
  •     3.5.1 2017 年的相关性分析
  •     3.5.2 2018 年的相关性分析
  •   3.6 AMF群落与土壤化学特征的相关关系
  •     3.6.1 2017 年的相关性分析
  •     3.6.2 2018 年的相关性分析
  • 第四章 讨论
  •   4.1 狼毒凋落物对羊草生长的影响
  •   4.2 狼毒凋落物对土壤化学特征的影响
  •   4.3 狼毒凋落物对AMF特征的影响
  •   4.4 狼毒凋落物与氮素的互作效应
  • 第五章 结论
  • 参考文献
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 赵英伟

    导师: 邢福

    关键词: 有毒植物,凋落物,化感作用,真菌,种间关系,退化草原

    来源: 东北师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,农业基础科学,农艺学,农作物

    单位: 东北师范大学

    基金: 国家自然科学基金项(No.31570452)

    分类号: S543.9;S154.3

    总页数: 57

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