氮添加对杨树根系-丛枝菌根真菌共生关系的影响毕业论文_生态学毕业论文

氮添加对杨树根系-丛枝菌根真菌共生关系的影响毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在自然界中广泛分布,在帮助植物养分吸收和提高植物抗逆性中具有重要作用,是土壤中一类重要的功能微生物。氮沉降增加是人类面临的全球性问题之一,氮沉降增加导致的土壤环境的变化,将对植物-丛枝菌根共生体产生影响。为了研究氮沉降对杨树人工林下根系-AMF共生关系的影响,本论文以江苏省东台试验林场杨树人工林为研究对象,模拟5种氮沉降水平,取样测定杨树根内AMF侵染率和根系AMF分泌物球囊霉素(总球囊霉素TG和易提取球囊霉素EEG),以及根际土壤理化性质的变化。通过相关分析,得到根系-AMF共生关系与土壤环境因子间的相关关系。TG含量与土壤总碳含量有显著正相关关系(P<0.01),而EEG则与土壤总碳、总氮、碳氮比和pH有显著相关关系(P<0.01),相关系数分别为0.313,-0.615,0.629和-0.703,结果表明,不同氮添加水平下,根系-AMF共生关系受到不同程度的影响。

关键词:氮沉降;丛枝菌根真菌;球囊霉素;土壤理化性质

The influence of different nitrogen addition levels on the symbiotic relationship between poplar roots and arbuscular mycorrhizal fungi

ABSTRACT

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) is widely distributed in nature and plays an important role in helping plant nutrient uptake and enhancing plant stress resistance. It is an important functional microorganism in soil. Increased nitrogen deposition is one of the global issues faced by humans. Changes in the soil environment caused by increased nitrogen deposition will have an impact on plant-arbuscular mycorrhizal symbioses. In order to study the effect of nitrogen deposition on the symbiosis of AMF in the poplar plantation, the paper studied the poplar plantation in Dongtai Experimental Forest Farm in Jiangsu Province. Five nitrogen deposition levels were simulated and the AMF infestation rate in poplar roots was determined by sampling. Root AMY secretions glomalin (total glomalin TG and easy-extract glomalin EEG), and changes in the physical and chemical properties of the rhizosphere soil. Through correlation analysis, the correlation between root-AMF symbiosis and soil environmental factors was obtained. There was a significant positive correlation between TG content and total soil carbon content (Plt;0.01), while EEG was significantly correlated with total soil carbon, total nitrogen, carbon-nitrogen ratio and pH (Plt;0.01). The correlation coefficients were 0.313, respectively. -0.615, 0.629, and -0.703, the results showed that the root-AMF symbiosis was affected to varying degrees under different levels of nitrogen addition.

Keywords: nitrogen deposition; Arbuscular Mycorrhizal Fungi; glomalin; soil properties

目录

1 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 国内外研究概况 1

1.2.1 氮沉降对菌根真菌侵染特性的影响 1

1.2.2 氮沉降对植物和丛枝菌根生长代谢的影响 2

1.2.3 氮沉降对丛枝菌根真菌多样性的影响 2

1.2.4 氮沉降对植物-丛枝菌根共生体生长发育的影响 3

2 研究区概况与研究方法 4

2.1 研究区概况 4

2.2 研究方法 4

2.2.1 样地设置 4

2.2.2 样品采集 5

2.2.3 室内实验分析 5

2.3 数据处理 6

3结果与分析 7

3.1 不同氮添加水平对杨树根际土壤基本理化性质的影响 7

3.2 不同氮添加水平对杨树根系-AMF共生关系的影响 9

3.3不同氮添加水平下杨树根系-AMF共生关系差异影响因素分析 11

3.4 讨论 12

结 论 15

致 谢 16

参考文献 17

1 绪论

1.1 研究背景和意义

20世纪中叶以来,随着城市化工业化迅速发展,大气氮化物由于化石燃料的燃烧、氮肥的过量施用和畜牧业的迅速发展而增加。其中约70%可通过干湿沉降到达地表[2],使得大气氮沉降量维持在较高范围[约5.1-25.6kg/(h m²·a)] [3],氮沉降增加会导致陆地生态系统发生一系列的变化,如土壤酸化、生物多样性和微生物群落结构改变等,这将进一步影响陆地生态系统的生物地球化学循环过程。丛枝菌根真菌(AMF)是土壤中最重要的微生物之一。大量的研究结果表明,AMF和陆生植物形成共生体,可以帮助宿主植物吸收土壤中的氮素养分,并参与土壤氮素循环。全球氮沉降增加导致的土壤环境的变化,对植物-丛枝菌根共生体产生了一系列显著影响。不同的土壤养分本底状况、氮沉降浓度和宿主植物或生态系统类型中AM真菌的变化情况不同。

杨树具有悠久的栽种历史,是目前在世界范围内大规模栽培的育林物种,作为人工速生丰产林,杨树是用来制造可再生生物能的最佳选择,在治理生态环境恶化和提供木材用量方面具有举足轻重的作用。杨树是典型的丛枝菌根植物,在氮沉降增加的背景下,杨树人工林下根系-丛枝菌根真菌共生关系如何变化还不清楚。因此,本论文以江苏省东台试验林场杨树人工林为研究对象,选择立地条件及造林方式一致杨树林,模拟不同氮沉降水平,研究杨树根内AMF侵染率和AMF分泌物的变化,探明氮添加对杨树根系-AMF共生关系的影响,为氮沉降对土壤生态系统的影响提供科学依据。

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