亚热带酸雨地区木荷、马尾松铝毒风险研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvchao222
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铝毒(Altoxicity)是酸性土壤中限制植物生长最重要因子之一。半个世纪以来,关于森林植物Al毒与森林衰退的研究尤其是森林Al毒风险评价指标及其阈值的研究主要集中在欧洲、北美中高纬度的温带、寒温带针叶林中进行,目前尚缺乏适合于我国亚热带酸雨地区森林铝毒评价标准和风险阈值。本论文以木荷(Schimasuperba)、马尾松(Pinusmassoniana)为对象,以地带性常绿阔叶林成熟森林土壤和退化丘陵人工林土壤为基质,设定系列Al浓度,探讨植物生长及生物量分配格局、敏感组织(叶、新梢、细根)元素化学和土壤溶液化学对Al处理的响应,以期建立适合于我国亚热带酸雨地区代表性森林植物的Al毒评价指标体系和危害阈值,为我国亚热带地区森林健康评价,衰退森林的恢复与持续经营提供理论依据和科学指导。主要结论如下:   1、Al胁迫下木荷、马尾松敏感组织元素化学、生长及生物量分配格局特征   低浓度Al添加对植物光合作用有一定促进作用,高浓度Al胁迫则强烈抑制植物的光合作用。总体上Al胁迫下马尾松成活率、最大光饱和同化速率(Pmax)、最大羧化效率(Vcmax)、最大电子传递效率(Jmax)、相对生长速率高于木荷,且马尾松能够存活的最高Al添加量高于木荷,表明马尾松对Al胁迫的耐受和适应能力高于木荷。鹤山土壤的Al毒风险低于鼎湖山土壤。   土壤溶液Al含量随着Al添加量的增加而迅速升高。木荷、马尾松各组织Al含量也随着Al添加量的增加而显著升高。细根Al含量树种间差别较小,而木荷老叶、新叶、新梢Al含量显著高于马尾松,与马尾松相比,木荷向地上部运输更多的Al,这可能是木荷比马尾松对Al毒更敏感的原因之一。木荷、马尾松不同组织Al含量从大到小均为细根>老叶>新梢(≥)新叶,表现出组织Al含量沿着Al运输梯度(土壤——根系——地上部)递减及随着组织存续时间增加(新叶≤新梢<老叶)而增加的趋势。   土壤溶液Ca/Al、(Ca+Mg)/Al、(Ca+Mg+K)/Al、(Ca+Mg+K+Na)/Al摩尔比均随着Al添加量的增加而迅速降低。木荷、马尾松各组织Ca/Al、(Ca+Mg)/Al、(Ca+Mg+K)/Al、(Ca+Mg+K+Na)/Al摩尔比也均随着Al添加量的增加而显著下降,且不同组织间以细根最低。   除鼎湖山木荷外,总体上木荷、马尾松组织Al含量、Ca/Al摩尔比与土壤溶液Al含量、Ca/Al摩尔比呈显著或极显著相关。细根/粗根比、相对生长速率均随着土壤溶液Al含量的增加、Ca/Al摩尔比的下降而下降。类似地,除鼎湖山木荷外,木荷、马尾松细根/粗根比、生物量相对增长速率与组织Al含量、Ca/Al摩尔比呈显著或极显著相关。随着土壤溶液Al含量升高、Ca/Al摩尔比降低,植物根系吸收、储存并转运到地上部的Al显著增加,组织Ca/Al摩尔比降低,植物生长受到抑制,根系尤其是细根生长受到的抑制程度最大。   2、木荷、马尾松Al毒敏感指标   本研究中筛选出了一些对Al毒响应比较敏感的指标:(1)土壤溶液Ca/Al摩尔比对Al毒的指示作用比Al含量更好。(2)相对于地上部,细根Ca、Al含量、Ca/Al摩尔比对Al毒更敏感。(3)细根/粗根比、生物量相对生长速率、组织Al含量、Ca/Al摩尔比对铝毒较为敏感,其中植物组织元素化学比生长及生物量分配格局对Al毒更敏感。   土壤基质对植物生长及生物量分配格局、敏感组织元素化学与土壤溶液化学的回归关系影响相对较小,而总体上木荷、马尾松存在较大种间差异,但也有一些种间差异较小的Al毒响应关系:(1)老叶Ca/Al摩尔比—土壤溶液Al含量;(2)新叶Ca/Al摩尔比—土壤溶液Ca/Al摩尔比;(3)细根Ca/Al摩尔比—土壤溶液Ca/Al摩尔比;(4)相对生长速率—新梢Al含量;(5)相对生长速率—新叶Ca/Al摩尔比;(6)相对生长速率—细根Ca/Al摩尔比。其中新叶、细根Ca/Al摩尔比与土壤溶液化学和植物生长相关性均较好,可考虑用作指示Al毒的通用指标。   本研究得到的土壤溶液临界Ca/Al摩尔比阈值高于CronanandGrigal(1995)提出的Al毒阈值(1.0);而木荷、马尾松组织(叶片、细根)Ca/Al受害阈值则低于CronanandGrigal(1995)提出的Al毒阈值(12.5、0.20),这表明基于欧美温带森林得到的Al毒阈值并不完全适用于我国亚热带酸雨地区。
其他文献
本课题的主要任务是以DSP芯片为核心,完成软件无线电部分关键技术的研究,并实现了一个适应本科教学用的软件无线电实验系统。软件无线电旨在构造一个具有开放性、标准化和模
学位
[摘要]FRIM家族成员是一类具有RBCC三基序结构的蛋白。其在生物界中具有保守的起源,但在高等动物中进化很快。人和小鼠基因组中存在超过70种TRIM基因。众多的研究报道显示,大
现场可编程门阵列(FPGA)能够减少电子系统的开发风险和开发成本,缩短上市时间,降低维护升级成本,故广泛地应用在电子系统中。最新的FPGA都采用了层次化的布线资源结构,与以前的结
采用机器视觉技术设计红枣品质检测与分级系统,按照红枣大小、颜色、形状以及表面缺陷等指标进行自动无损检测分级。本论文主要针对机器视觉红枣无损自动分级设备的控制系统进
影响小麦面筋品质的因素有很多,内在因素主要受种子储藏蛋白的类型和含量,及其它内源性物质的影响,如内源性面筋形成交联酶和氨基酸合成酶。HMW-GSs和LMW-GSs主要通过二硫键和酪
随着微电子技术的高速发展,各个领域的微电子器件对材料的性能要求也不断提高,有机薄膜晶体管(OTFT)作为一种新兴的微电子器件,以其低廉的成本和良好的性能拥有巨大的市场价
多年生木质化草本植物疏叶骆驼刺(简称骆驼刺)在中亚干旱和半干旱地区广泛分布。在塔克拉玛干沙漠南缘绿洲.沙漠过渡带,作为唯一在绿洲前沿地区大面积分布的豆科植物,骆驼刺
病毒入侵是病毒感染宿主细胞的第一步,这个过程涉及病毒与细胞受体的结合、膜融合等步骤,这些步骤是由病毒的膜蛋白介导。杆状病毒中已知存在三种不同类型的膜蛋白:有融合活
随着计算机技术和数字多媒体技术的不断发展,数字图像处理技术被广泛应用于通信、生物医学、监控、遥感遥测、航空航天、军事、信息安全等领域中。在这些数字图像处理系统中,