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落叶松-胡桃楸人工混交林地化感物质和种间效应
  • 项目名称:落叶松-胡桃楸人工混交林地化感物质和种间效应
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:31070385
  • 申请代码:C030502
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:杨立学
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:东北林业大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

胡桃楸是我国东北地区珍贵的用材树种之一。胡桃楸林营造与经营具有很多限制因素。研究表明胡桃楸最佳混交树种为落叶松;混交胡桃楸优势高、胸径和单株材积分别是纯林的133%,187%和471%;单位面积蓄积量是纯林的1.69倍。前人只是在人工混交林中土壤养分、水分的合理利用等方面进行了研究。申请者对两树种人工混交林的生物化学关系做了连续6年的研究,取得一些阶段性的成果。本次申请拟以胡桃楸-落叶松人工混交林为研究对象,采用微透析活体取样联用高效液相色谱技术,准确及时地检测混交林林地土壤中落叶松化感物质的含量和有效浓度;测定有效化感物质对胡桃楸幼苗生长的影响;测定落叶松化感物质对胡桃楸自毒物质直接和间接的解毒作用;观测落叶松化感物质在胡桃楸根际作用的效应。从混交林林木间生物化学的角度,探明人工混交林生产力提高的机制,为营造高效人工混交林及其生态经营提供理依据。

结论摘要:

胡桃揪、落叶松是我国东北地区主要造林树种,具有较高的生态经济价值。造林实践表明,通过对胡桃楸和落叶松人工林的合理混交,其生产力远高于各自纯林,表现出良好的促进效应。究其原因,根系分泌物和土壤微生物在这其中扮演着不可或缺的角色。本研究表明,胡桃楸林地胡桃醌含量明显受到林龄和季节的影响。季节对磷脂脂肪酸总量具有显著影响(P<0.05),由春季到夏季再到秋季,磷脂脂肪酸总量逐渐减少。林龄对磷脂脂肪酸含量及微生物群落结构的影响在不同季节间皆无明显规律。室内实验研究表明,大部分施加落叶松根际浓度根系分泌物的处理对胡桃楸的生长产生了抑制作用,降低了其根系活力和菌根侵染率,其中施加2,4-二羟基苯甲酸的根际与非根际浓度分泌物的处理均对胡桃楸的生长产生促进作用。胡桃楸生物量与PLFAs之间存在着一定的正相关性,更多的土壤微生物更利于胡桃楸的生长。野外调查中发现,胡桃楸-落叶松混交林中,土壤微生物数量最多。在土壤微生物区系中,细菌含量最多,其次依次为真菌、放线菌、原生动物。在胡桃楸纯林和混交林土壤微生物数量变化大致呈春季高,夏季低,秋季回升的规律,而落叶松纯林土壤微生物数量变化则是5月份较高,6月份达到最高值,然后随着时间的推移,逐渐下降,9月份最低。不同林地根系分泌物含量随着时间的变化而变化,根系分泌物总量差异较大,胡桃楸-落叶松混交林相比纯林,根系分泌物总量最少。不同种类分泌物之间,含量变化也极其显著。其中,2,4-2羟基苯甲酸、7-羟基香豆素、松香酸和间苯三酚含量相对较多,其他分泌物含量相对较少。在3种林分中,肉桂酸与土壤中细菌变化呈正相关,而松香酸与土壤中细菌变化呈负相关;松香酸与土壤中真菌变化呈正相关,而硬脂酸和肉桂酸与土壤中真菌变化呈负相关。通过对胡桃楸人工林的研究,初步得到了林地中胡桃醌含量及微生物的动态规律。控制试验很好的证明了我们的假说,使得胡桃醌与微生物间的关系更为明确,在为胡桃楸人工林经营提供合理指导的同时,更深入了人们对化感物质与微生物间的相互关系理解。通过对胡桃楸纯林、落叶松纯林和胡桃楸-落叶松混交林的研究,初步得到了林地中根系分泌物及土壤微生物的种类和含量动态规律。为今后胡桃楸-落叶松人工林合理经营提供指导的同时,更能够使人们深入了解化感物质与土壤微生物之间的关系。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 6
  • 0
  • 0
  • 0
  • 1
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