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《中南林业科技大学》 2006年
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滇中云南松适应低磷环境的机理研究

戴开结  
【摘要】:磷是控制生命过程的重要元素,它不仅是植物体内许多重要化合物的组成成分,而且还以多种途径参与植物体内的各种代谢过程,植物在生长过程中需要大量的磷。自从20世纪70年代人们发现适应低磷土壤的作物根际磷的有效性明显增加的现象之后,植物与低磷环境的研究便引起了人们的重视,植物如何适应低磷环境和如何有效利用土壤磷素资源的问题便成为国内外科学家的研究热点之一。已有的许多研究表明,低磷条件下,植物根系形态结构、根冠间的物质分配、根际酸度、有机酸分泌和磷酸酶等会发生适应性变化,不同种类或品种的植物具有不同的磷营养效率基因型,也具有不同的磷活化机制。揭示植物对低磷环境的响应对策和发掘植物有效利用磷素资源的潜力,在经济上和环保上都有非常现实的意义。 云南松(Pinus yunnanensis Franch.)以云南高原为起源和分布中心,其遗传资源丰富,地理种源多样,对低磷土壤环境表现出了很强的适应能力,广泛分布并正常生长于贫瘠的低磷红壤上,研究云南松对低磷环境的适应机理,对人类探索高效利用有限的磷素资源的方法具有代表意义。 本研究以云南省通海县秀山森林公园内的云南松林为对象,通过现实林分和幼苗培养实验研究,得出以下原创性结论: 1)云南松现实林分根际土和非根际土全磷、有机磷、无机磷、有效磷等分析测定的结果表明:云南松表现出了很强的忍耐低磷土壤环境的能力;云南松根际土pH值极显著地低于非根际土;云南松根际土与非根际土之间的全磷和有机磷含量差异不显著而有效磷含量差异极显著;云南松根际土有效磷含量是非根际土有效磷含量的两倍多,二者间的差异程度明显高于其它一些植物,表明云南松具有明显强于其它一些植物的根际磷活化能力;在云南松根际土壤和非根际土壤中,无机磷占全磷的比例高达70-90%,而有机磷所占的平均比例仅为18%,但与其它一些植物不同,云南松根际土壤有效磷含量却与土壤有机磷含量具有相关性。 2)通过现实林分中不同林龄云南松根际与非根际土的pH分析和不同磷处理水平下培养的云南松幼苗根际pH变化的研究结果表明,低磷环境下云南松根际土和非根际土的pH值在3.49-3.79之间;云南松根际土pH明显低于非根际土,二者之间的差异极显著,但在不同林龄组间差异不明显;云南松幼苗能使根系周围pH下降,随着供磷水平的降低,云南松幼苗根系使根际pH降低的能力加强。本试验对云南松的研究结果与对其它一些树种进行研究所取得的结果有所不同,根际酸化是云南松适应低磷环境的有效反应之一。 3)通过不同林龄林分云南松根际与非根际土以及不同磷补充量下根袋法培养的距云南松幼苗不同距离土壤的磷酸酶和有效磷的测定,探讨根际与非根际土的磷酸酶变化及其与有效磷之间关系的结果表明,云南松根际及非根际都含有大量的磷酸酶,且这些磷酸酶的活性在根际土中较高。根际土的三种磷酸酶的含量极显著地高于非根际土。酸性磷酸酶是云南松土壤中的主要酶类,中性磷酸酶次之。培养实验结果显示,无论是根际土、近根际土还是远根际土,外界补充的磷量越低,其酸性和中性磷酸酶的活性越高,反映出磷饥饿对磷酸酶的诱导。但磷酸酶的变化同土壤有效磷的相关性不显著。因而酶数量增加不是云南松对磷饥饿的唯一适应性机理,它的变化或许只是磷胁迫下的一种症状。 4)云南松根际活化磷的能力与土壤中的总磷含量、有机磷含量以及pH值和碱性磷酸酶的数量成显著正相关关系,表明磷的活化是多因素共同作用的结果。不同林龄的云南松根际对磷的活化有一定差异。 5)通过对不同磷处理水平下培养的云南松幼苗根系生物量和根冠比等的研究进而分析云南松幼苗根系对低磷胁迫响应的结果表明:当磷浓度下降到0.5mmol/L时,云南松幼苗主根长度开始随磷浓度的降低而增加,根冠比随磷浓度的降低而增大,而侧根发生数没有随磷’浓度的降低而显示出显著的增减规律,根系生物量也没有随磷浓度的降低而呈现出有规律的增减,根系生物量始终保持在一定的水平。进一步的分析表明:低磷胁迫下,云南松幼苗保证了物质分配对根的优先地位;云南松幼苗主要是靠主根长度的增加而不是靠侧根数量的增加来适应低磷环境。 6)对云南松幼苗进行低磷胁迫的实验表明:不同磷处理水平下云南松幼苗的总生物量、茎叶生物量和株高在处理间的差异极为显著;随着培养液磷浓度的降低,云南松幼苗茎叶生物量和总生物量下降,株高降低,侧芽数减少;总生物量与茎叶生物量之间存在极显著的相关关系和线性回归关系,总生物量随培养液磷浓度的降低而下降主要是由茎叶生物量随培养液磷浓度的降低而下降引起的。实验表明,低磷胁迫下云南松幼苗的根系生物量并没有随培养液磷浓度的降低而明显减少,根系生物量保持在比较高的水平,低磷胁迫下的云南松幼苗主要以降低茎叶生物量为代价来提高根冠比并保持根系生物量在比较高的水平来维持整个生命。实验还表明,在培养液磷浓度0.00781-0.03125mmol·L-1之间或附近,存在着一个云南松幼苗对低磷忍耐的临界值。 7)云南松幼苗根系有机酸分泌和体内有机酸含量研究结果显示:云南松根系分泌物中有草酸、酒石酸、苹果酸3种有机酸;云南松根系酸分泌总量和分泌速率都较低;在云南松幼苗根际pH变化过程中,有机酸分泌并不是其主要原因,或至少与这几种酸的关系不大;根系所含的草酸和苹果酸与供磷浓度的变化成显著正相关关系,而茎叶中的失水苹果酸却随供磷浓度的降低而增加,成显著负相关。 8)不同磷处理水平下云南松幼苗磷含量研究结果显示:云南松幼苗中的全P含量随供磷水平的增加而增加,二者之间呈显著正相关关系;云南松幼苗可通过一定的自我调控机制调节自身在不同磷供应水平下对磷的吸收和利用;云南松幼苗以更多地减少地下部分磷含量的办法来尽可能地保证地上部分的磷供应;云南松幼苗的生理临界含磷量很低,为每克干物质含磷0.67-1.1毫克。 9)不同磷源对云南松幼苗影响研究的结果表明:云南松幼苗茎高、主根长、茎叶生物量、总生物量几个参数在不同磷源处理间没有什么明显的变化规律;普通磷源KH2PO4比其它磷源更能够被云南松幼苗吸收利用;不同磷源供应条件下,,云南松幼苗地下部分磷含量均比地上部分磷含量高。
【学位授予单位】:中南林业科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S791

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘文耀,刘伦辉,郑征;滇中不同群落结构云南松林的水文作用[J];北京林业大学学报;1992年02期
2 王晓萍;茶根分泌有机酸的分析研究初报[J];茶叶科学;1994年01期
3 欧阳延生,余继红,张芸兰,蒋廷惠;禾本科牧草对低磷反应的研究[J];草业科学;1995年03期
4 王庆仁,李继云,李振声;磷高效基因型小麦对缺磷胁迫的根际适应性反应[J];西北植物学报;2000年01期
5 牛西午,丁玉川,徐强,程滨;营养液不同磷浓度对柠条苗期植株生长发育的影响[J];西北植物学报;2003年04期
6 刘建中,李滨,李玉京,姚树江,李继云,李振声;普通小麦各染色体组有效利用土壤磷基因的遗传分析[J];西北植物学报;1999年01期
7 张学利,杨树军,张百习,袁春良;不同林龄樟子松根际与非根际土壤的对比[J];福建林学院学报;2005年01期
8 殷彩霞,朱光辉,周楠;云南松枝梢营养成分分析[J];广东微量元素科学;2004年05期
9 曾郁珉,谢红春;云南松母树林遗传增益的研究[J];广西林业科学;2004年03期
10 尹擎,罗方书,皮文林,万国华;云南松地理种源的研究[J];广西植物;1995年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲁红侠,耿明;低分子有机酸对土壤氟吸附的影响[J];安徽教育学院学报;2005年03期
2 林海涛,史衍玺;铅、镉胁迫对茶树根系分泌有机酸的影响[J];山东农业科学;2005年02期
3 王金龙,徐冉,王彩洁,撒得山;大豆连作条件下土壤环境的变化及其危害[J];山东农业科学;2005年02期
4 费素娥;王秀峰;刘吉刚;;育苗基质中氮磷钾配比对番茄穴盘苗质量的影响[J];山东农业科学;2006年01期
5 张立宾;刘玉新;张明兴;;星星草的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果研究[J];山东农业科学;2006年04期
6 赵征宇;蔡葵;赵明;;畜禽有机肥料对土壤有效铜锌铁锰含量的影响[J];山东农业科学;2006年05期
7 郑福丽;刘兆辉;张文君;江丽华;王梅;林海涛;;不同钾肥用量对玉米产量和土壤养分的影响[J];山东农业科学;2006年06期
8 林海涛;江丽华;刘兆辉;宋效宗;郑福丽;王梅;张文君;;施用硫酸钾镁对苹果产量、品质和叶片矿质营养的影响[J];山东农业科学;2007年06期
9 黄书涛;;黄河三角洲盐碱地土壤脲酶活性与土壤性质的通径分析[J];山东农业科学;2007年06期
10 赵明;赵征宇;蔡葵;于秋华;王文娇;;有机肥料对土壤可溶性氮素变化的影响及肥效研究[J];山东农业科学;2008年01期
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1 徐强;谢宝英;;玉米-线辣椒套作系统中土壤养分与土壤生物因子的关系[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 李孝良;李健姣;吕宝磊;陈效民;王晓洋;詹国飞;;肥料与石膏配施对滨海盐土玉米生理活性的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
3 李敏;叶舒娅;刘枫;袁嫚嫚;;包膜控释尿素和普通尿素配施对油菜产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
4 袁嫚嫚;叶舒娅;刘枫;李敏;吴学忠;;不同控释氮肥对玉米产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
5 蒋光月;郭熙盛;朱宏斌;何传龙;;合肥地区大棚土壤7种重金属相关环境质量评价[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
6 徐福利;王渭玲;;低分子活性有机酸对辣椒产量、品质及养分吸收的影响[A];2012新型肥料创制关键技术与新工艺、新设备交流研讨会论文集[C];2012年
7 马海燕;徐瑾;孙霞;朱翠英;郑成淑;;非洲菊连作对土壤理化性状与生物性状的影响[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
8 秦建桥;罗育池;阮文刚;刘源锋;;粤北大宝山铅锌矿区土壤—五节芒(Miscanthus floridulus)植物体系的微生物特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
9 文方;姚娜;朱菲菲;周友亚;谷庆宝;李发生;侯红;;铅在我国3种自然土壤中的含量及化学形态分布特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
10 贾博;张后虎;张毅;王伟;吴睿;张维佳;;利用畜禽废水中氨氮驯化矿化垃圾填料氧化填埋场CH_4的研究[A];矿化垃圾资源化利用与填埋场绿化技术研讨会论文集[C];2011年
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1 王延平;连作杨树人工林地力衰退研究:酚酸的累积及其化感效应[D];山东农业大学;2010年
2 杨守军;根系调控对枣树(冬枣)生长及代谢影响的效应研究[D];山东农业大学;2010年
3 姚凤娟;施氮和花后灌溉对强筋小麦籽粒产量和品质的调控效应[D];山东农业大学;2009年
4 冯福学;不同耕作措施对绿洲灌区冬小麦“根土系统”的影响[D];甘肃农业大学;2010年
5 王齐;中水灌溉对城市绿地生态系统的影响及安全性评价[D];甘肃农业大学;2010年
6 焦婷;温性荒漠草原放牧利用退化草地生态系统营养动态研究[D];甘肃农业大学;2010年
7 杨江山;保护性耕作对旱区小麦—菘蓝轮作土壤生态及作物生理特性的影响[D];甘肃农业大学;2010年
8 陈波浪;绿洲棉田磷素养分资源高效利用机理和技术研究[D];新疆农业大学;2010年
9 李瑞利;两种典型盐生植物耐盐机理及应用耐盐植物改良盐渍土研究[D];南开大学;2010年
10 谯华;TNT污染土壤的生物泥浆反应器修复机理研究[D];浙江大学;2011年
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1 宁辉彩;拟南芥和油菜根毛发生转录因子WER表达与磷高效关系的研究[D];华中农业大学;2010年
2 朱小娇;施用工程菌和草木灰对污染土壤Cd形态和小麦生长的影响[D];华中农业大学;2010年
3 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
4 杨莹莹;不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点[D];华中农业大学;2010年
5 柴彦君;鄂北岗地不同品种冬小麦氮效率差异性的研究[D];华中农业大学;2010年
6 胡雪;水稻根际促生菌的分离鉴定及其对水稻作用效果的研究[D];华中农业大学;2010年
7 蔡东;鄂南棕红壤区施用石灰对桃园土壤和树体营养的效应研究[D];华中农业大学;2010年
8 闫鸿媛;长期施肥下我国典型土壤粮食作物氮肥利用率时空演变特征[D];华中农业大学;2010年
9 夏颖;不同棉花基因型钾吸收和利用效率差异的机理研究[D];华中农业大学;2010年
10 杨文静;武汉市内湖富营养化周年变化规律的监测及初步讨论[D];华中农业大学;2010年
【二级参考文献】
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1 李孝良,于群英,陈世勇,沈先云;土壤无机磷形态生物有效性研究[J];安徽农业技术师范学院学报;2001年02期
2 卢俊培,曾庆波;海南岛尖峰岭游耕农业及热带林采伐的生态后果[J];北京林业大学学报;1987年04期
3 孙素芬;国内外对花粉应用的开发研究[J];北京农业科学;1992年06期
4 王晓萍;;不同产量水平红壤茶园磷素状况的研究[J];中国茶叶;1991年05期
5 高桥佳考;大谷一郎;鱼住顺;余田康郎;五十岚良造;石风善;;草地牧草种群间生化作用关系的研究——根分泌物对牧草生育的影响[J];国外畜牧学.草原与牧草;1991年02期
6 俞永明,吴洵,王晓萍,林智;低丘红壤茶园的磷素营养及转化(英文)[J];茶叶科学;1989年01期
7 程国玲,唐立君,郎福生;水曲柳落叶松纯林与混交林根际土壤氮磷养分特点及变化[J];东北林业大学学报;2001年01期
8 贾平,郝伟,李广凡;落叶松人工林土壤中磷的研究[J];东北林业大学学报;1998年01期
9 曹文生,于洪军,石才;樟子松固沙林施肥试验研究[J];防护林科技;2002年03期
10 胡伟民,张有富,方雪晖,黄宗文;樟子松苗木沙培试验施肥效应[J];防护林科技;2003年01期
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1 程金科,范国雄;肾小球在高钙低磷饲料致鸡痛风发生中的病理学分析[J];北京农学院学报;1990年02期
2 黄雪琳;李艳英;董登峰;;低磷和铝毒胁迫对大豆活性氧代谢的影响[J];西南农业学报;2009年03期
3 陈维多,王燕,吴明福,徐世文;低磷奶牛血红蛋白尿症红细胞膜脂质过氧化损伤的观察[J];黑龙江畜牧兽医;1998年09期
4 程凤娴;曹桂芹;王秀荣;赵静;严小龙;廖红;;华南酸性低磷土壤中大豆根瘤菌高效株系的发现及应用[J];科学通报;2008年23期
5 黄雪琳;李艳英;董登峰;刘玉佩;;低磷和铝毒胁迫对大豆渗透调节的比较[J];广西农业科学;2009年03期
6 徐冰,陈维多;低磷奶牛红细胞膜冰冻蚀刻电子显微镜观察[J];黑龙江畜牧兽医;2000年04期
7 杨玉菊,宋海军,李艳飞;低磷酸盐血症与骨组织代谢调节因子[J];河南畜牧兽医;2002年11期
8 李迟园;田霄鸿;曹翠玲;;外源有机酸对玉米磷吸收及其生长发育的影响[J];西北植物学报;2011年07期
9 任玲;安达地区奶牛低磷酸盐血症追踪调查报告[J];黑龙江畜牧兽医;1999年02期
10 陈嘉绩;牛低磷性血红蛋白尿病的诊疗[J];畜牧与兽医;2003年06期
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1 虞进波;章振林;;低磷骨软化患者PHEX基因突变筛查[A];中华医学会第六次全国骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议暨中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会成立十周年论文汇编[C];2011年
2 刘明;邓建利;李克景;王建娜;王杰;;新型低磷缓蚀阻垢剂的应用[A];中国化工学会2003年石油化工学术年会论文集[C];2003年
3 林伟杰;纪成灿;顾钢;彭怀俊;;根际微生物研究现状与应用前景[A];中国植物病理学会第六届青年学术研讨会论文集——植物病理学研究进展(第五卷)[C];2003年
4 余波;余波;彭方;方呈祥;;新疆胡杨林根际微生物的初步研究[A];中国微生物学会微生物资源专业委员会成立大会暨第一届学术研讨会论文摘要集[C];2009年
5 江曙;钱大玮;段金廒;严辉;于光;;根际微生物对药材道地性的影响[A];全国第8届天然药物资源学术研讨会论文集[C];2008年
6 李文英;彭智平;徐培智;于俊红;黄继川;;蔬菜土传病害与根际微生物关系之初探[A];中国菌物学会第五届会员代表大会暨2011年学术年会论文摘要集[C];2011年
7 黄宝灵;吴庆梅;吕成群;方丽英;李校雨;;几种松树根际益生菌的数量分析[A];微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集[C];2008年
8 夏维波;胡莹莹;孟迅吾;邢小平;李梅;宁志伟;裴育;王鸥;姜艳;刘怀成;周学瀛;;成纤维细胞生长因子23(FGF-23)在低磷性佝偻病/骨软化症发病机制中的作用的研究[A];中华医学会第三次全国骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议暨骨质疏松诊断技术继续教育学习班论文汇编[C];2004年
9 宣大蔚;;低磷奶牛红细胞抗氧化功能的研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
10 白雪歌;胡慧英;;重症患者低磷血症致横纹肌溶解症[A];2004年全国危重病急救医学学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 卢志;低磷高碳铬铁研制成功[N];中国有色金属报;2002年
2 中创;新型低磷缓蚀阻垢剂研制成功[N];中国环境报;2004年
3 ;新型低磷缓蚀阻垢剂在宁夏问世[N];今日信息报;2004年
4 通讯组;攀钢低硫低磷低氧钢生产成绩裴然[N];世界金属导报;2009年
5 吴新;钢低磷、低硫石油套管用钢生产试验获得成功[N];现代物流报;2008年
6 记者 姜小毛 通讯员 廖立华;远大化工低磷二聚酸获科技部支持[N];中国化工报;2011年
7 陈传武;假劣磷肥假在哪?[N];山西科技报;2000年
8 张小梅 张骅 通讯员 张大峰 秦锡增;“恒源煤电”战车驶入资本市场[N];中国企业报;2004年
9 孙永恒;怎样施用复合肥[N];农民日报;2002年
10 ;有利于环境的生活方式[N];大众卫生报;2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴开结;滇中云南松适应低磷环境的机理研究[D];中南林业科技大学;2006年
2 董德坤;芸薹种作物杂种优势相关机理研究[D];浙江大学;2007年
3 陈汝;苹果园土壤微生物多样性及酵母菌新种研究[D];山东农业大学;2012年
4 余旋;四川核桃主产区根际解磷细菌研究[D];四川农业大学;2011年
5 闵红;大棚蔬菜连作障碍机理研究[D];西北农林科技大学;2010年
6 丁娜;多氯联苯在毫米级根际微域中的消减行为及生物响应机制研究[D];浙江大学;2012年
7 熊君;氮素营养调控水稻化感抑草作用的分子生态学研究[D];福建农林大学;2008年
8 束良佐;生长介质和局部供磷对白羽扇豆排根形成和柠檬酸分泌的影响[D];中国农业大学;2005年
9 李绍长;玉米不同基因型的磷效率差异及其机理研究[D];山东农业大学;2003年
10 陈伟;苹果园土壤微生物类群与栽培环境关系的研究[D];山东农业大学;2007年
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1 孙红英;低磷和铝毒对杉木幼苗若干生理过程的影响[D];福建农林大学;2010年
2 李君;低磷条件下乙烯对小麦幼苗根系和叶片气孔形态及可溶性糖含量的影响[D];西北农林科技大学;2012年
3 谢俊燕;低磷诱导拟南芥根际酸化缺失突变体的筛选及鉴定[D];河南大学;2011年
4 白艳茹;马铃薯连作对根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响[D];内蒙古农业大学;2010年
5 齐雅静;油松、虎榛子不同林型根际微生物组成及功能多样性研究[D];内蒙古农业大学;2010年
6 陈章;中江丹参连作土壤微生物特性研究[D];四川农业大学;2010年
7 范文明;低磷介导的玉米轴生根伸长的蛋白质组学分析[D];山东大学;2012年
8 张玲;超积累植物东南景天(Sedum alfredii Hance)根际微生态特征研究[D];浙江大学;2006年
9 宋春霞;人工湿地处理城市生活污水的应用与机理研究[D];大连交通大学;2004年
10 董玉良;施肥对麦棉套作复合群体中土壤生物活性的研究[D];山东农业大学;2005年
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