中文摘要：

以我国东北地区先锋造林树种兴安落叶松和长白落叶松为对象，以林木根系分泌的有机酸为切入点，以我国东北地区荒山荒地和矿山土壤为基础，以当地主要森林土壤暗棕壤为对照，采用气相色谱-质谱（GC-MS）/高效液相色谱-质谱（HPLC-MS）法，系统研究贫瘠、干旱、重金属污染等不同土壤逆境胁迫（尤其多重土壤逆境胁迫）下，落叶松根系分泌有机酸的种类和数量动态；通过苗期外源有机酸多次添加，研究不同胁迫组合条件下落叶松根系分泌有机酸的生态适应意义，并构建多重土壤环境胁迫下落叶松根系有机酸分泌行为与生态适应关系的概念模型。项目能为荒山荒地造林、矿山复垦等土壤环境胁迫条件下落叶松适应多重土壤胁迫的机理提供理论支持，为有机酸的定向调控寻求技术途径，还有望为东北地区荒山和矿山造林树种的筛选提供可能的普适性指标。

结论摘要：

我国东北地区有大面积需人工造林的荒山荒地及矿山土急需复垦，土壤贫瘠、干旱、重金属胁迫常伴生存在，而落叶松是上述立地下造林的先锋树种。一定程度的Pb、Cd污染增加落叶松人工林根系有机酸的分泌总量，但污染较重时却下降。养分、Cd和Pb胁迫均促进1a落叶松苗根系有机酸种类增多，其影响因胁迫时间和胁迫程度而异不同胁迫时间内新增有机酸种类顺序为30d>3d>10d；对于不同胁迫水平，胁迫越重新增分泌有机酸种类越多。土壤胁迫还增加有机酸分泌量较短时间内，胁迫越重增幅越大，时间较长则胁迫较轻的处理增幅较大；有机酸分泌总量随处理时间延长而降低，即3d>10d>30d。对于不同种类的有机酸，一般苹果酸分泌量增幅较大，其次为柠檬酸或草酸。水分处理时间越长、胁迫较重则落叶松根系分泌有机酸的种类越多。不同时间内优势有机酸不同，3d和10d时草酸数量和比例最高，其次为柠檬酸，30d时柠檬酸占绝对优势，其次为草酸和琥珀酸。在不同的水分处理下，苗木根系分泌的有机酸数量因水分处理水平和时间而异。有机酸影响养分胁迫处理后落叶松幼苗的多种生理生化特性，细胞膜透性和MDA含量降低，SOD、POD活性提高，脯氨酸、可溶性蛋白、叶绿素含量增加，且生长指标提高，苗木根系和叶片磷累积量和磷吸收效率提高，因此有机酸能提高苗木对养分缺乏土壤中磷的吸收和积累能力，进而提高其对养分缺乏土壤的耐性和适应能力，大体在胁迫20d、5.0或10.0mmol/L效果最好，且柠檬酸强于草酸。苹果酸/盐溶液显著促进A1层和B层风干暗棕壤以及自然暗棕壤磷的活化，释放量因有机酸浓度和添加形式、土壤层次而变化。苹果酸/盐还促进落叶松幼苗对磷的吸收运输，提高根系和叶片的含磷量，大多数处理以1.0或5.0 mmol/L浓度时影响最显著，且苹果酸盐作用强于同浓度苹果酸。外源有机酸对Cd/Pb胁迫下落叶松幼苗生理生化特性的影响与养分胁迫一致，大多数有机酸降低细根和叶片Cd含量、提高Pb量，但均促进苗木生长，说明对落叶松抵御Cd/Pb胁迫有积极作用，一般在20d或30d效果较好，最佳浓度为5.0或10.0mmol/L，柠檬酸效果强于草酸。有机酸对低温胁迫下落叶松幼苗生态适应性的影响也如此。