氮沉降对杨树和水杉细根形态及菌根侵染的影响毕业论文_生态学毕业论文

氮沉降对杨树和水杉细根形态及菌根侵染的影响毕业论文

2021-04-27更新

摘 要

氮是植物生长必需的大量矿质元素之一,而且也是限制陆地生态系统生产力的主要因素之一。细根(直径lt;2 mm)作为植物吸收水分和养分的主要器官之一,在陆地生态系统养分循环和能量流动中起重要作用。因此该研究对准确估计根系在全球碳氮循环中的贡献有重要意义。该文根据细根分枝等级划分方法, 以江苏省盐城市境内东台林场内不同氮浓度培育的杨树和水杉为研究对象,测定各级根的根尖数、根长、表面积、比根长等形态指标和解剖结构,旨在探讨这些根系特征的联系。结果表明, 2个树种的细根形态差异较大,细根的根尖数,根长和表面积等形态指标受施氮浓度高低的影响,呈现出不同的变化规律。细根的解剖结构表明杨树是外生菌根侵染,水杉是内生菌根侵染。细根的形态特征、解剖结构之间存在着紧密联系, 这为我们理解根系结构与功能变异提供了重要依据。

关键词水杉;杨树;细根;形态;菌根

Effects of nitrogen deposition on root morphology and root mycorrhizal colonization in poplar and metasequoia plantation

ABSTRACT

Nitrogen is one of mineral elements with high amounts in the soil and it is essential for plant growth, and one of the main factors limiting the productivity of terrestrial ecosystems. As of a plant, Fine root (diameter lt;2 mm) is one of the main organs of a plant to absorb water and nutrients,and it plays an important role in nutrient cycling in terrestrial ecosystems and energy flow. The paper is based on fine root branching grading and methods. In this study, we simulated nitrogen deposition to determine the effects of different nitrogen concentrations on root morphology and root mycorrhizal colonization in poplar and metasequoia plantation. We measured the number of root apical levels, root length, surface area, root length and anatomical structure. The results showed that fine root morphology of two species were quite different. The root tips, root length and root surface area is affected by high and low nitrogen concentration, showing a different variation. Fine root anatomical structure showed that poplar is ectomycorrhiza infection, metasequoia is endomycorrhizal infection. Under the same nitrogen treatment, metasequoia mycorrhizal infection was greater than the extent of poplar. There was a close contact between the anatomical structure and morphological characteristics of fine roots, which provides an important basis for our understanding of the root structure and function variation.

Key words:Metasequoia;Poplar;Fine roots;Mycorrhiza

目 录

1 引言 – 1 –

1.1研究意义 – 1 –

1.2国内外研究进展 – 2 –

1.2.1细根形态的研究进展 – 2 –

1.2.2菌根侵染的研究进展 – 3 –

1.3课题研究内容 – 4 –

2 材料与方法 – 5 –

2.1研究地概况和研究对象 – 5 –

2.2实验设计和样本采集 – 5 –

2.3样品处理和分析 – 6 –

2.3.1形态测定 – 6 –

2.3.2解剖结构测定 – 6 –

2.4数据分析 – 6 –

3 结果 – 7 –

3.1不同施氮处理对细根形态特征的影响 – 7 –

3.1.1不同施氮处理对细根根尖数量的影响 – 7 –

3.1.2不同施氮处理对细根长度的影响 – 8 –

3.1.3不同施氮处理对细根表面积的影响 – 9 –

3.1.4不同施氮处理对细根比根长和比表面积的影响 – 10 –

3.2不同树种不同根序细根菌根侵染状况研究 – 12 –

4 讨论 – 15 –

5 结论 – 17 –

致 谢 – 18 –

参考文献 – 19 –

1 引言

1.1研究意义

近年来,由于大量使用化石燃料和农牧业的快速发展,人类向大气中排放了大量含氮化合物,使得以降水和颗粒物形式进入陆地生态系统的无机氮激增。这种因为人们生产、生活而向自然环境中排放的氮,称之为氮沉降,这种现象引起了水体富营养化、土壤养分下降、植被退化等一系列环境问题。据估计,全球氮沉降量在1990年达到103Tg.y-1,是1860年的31.6Tg.y-1的3倍[1],而在美国东部和西欧一些工业发达的地区,大气氮沉降量更是达到工业革命前的10倍以上[2]。据有关报导称,我国也已成为世界三大氮沉降集中区之一。随着全球范围内氮沉降规模不断扩大,由其所引起的生态学问题也逐渐引起了科学界的广泛关注。

氮是植物生长必需的大量矿质元素之一,而且也是限制陆地生态系统生产力的主要因素之一。细根(直径lt;2 mm)作为植物吸收水分和养分的主要器官之一,在陆地生态系统养分循环和能量流动中起重要作用。Jackson等[3]对大量文献进行的分析表明,约33%的全球生态系统年净初级生产用于地下细根的生产。细根也通过其分解和死亡将大量有机质和养分元素归还到土壤中,其归还到土壤中的氮素比地上凋落物的归还量高18% ~58%。细根通过其生长、死亡和分解影响整个生态系统的碳平衡和氮及其它养分元素的循环。

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