不同竞争处理下AM真菌对土壤枯落物分解及土壤养分含量的影响

不同竞争处理下AM真菌对土壤枯落物分解及土壤养分含量的影响

论文摘要

丛枝菌根(Arbuscular mycorrizal,AM)是植物与丛枝菌根真菌形成的共生体,这种共生体通过植物光合作用产生的碳水化合物供给根系外延菌丝并交换吸收土壤养分促进植物生长,影响了植物—土壤生态过程。枯落物作为自然界中常见的营养载体,是土壤养分的来源和土壤肥力的保证。已有研究报道AM能够促进枯落物分解并为宿主植物提供养分,但这些研究仅对单一植物接种AM真菌进行实验。自然群落中的物种分布总是与其它物种共存于同一生境,并对有限养分资源进行竞争调节。AM真菌在竞争条件下是如何调控土壤枯落物实现养分释放而改变土壤性质的研究是值得关注的理论问题。因此,本研究选取喀斯特自然群落生境中的适生树种构树(Broussonetia papyrifera)和云贵鹅耳栎(Carpinus pubescens)作为实验培养材料进行竞争处理,接种AM真菌幼套球囊霉(Glomus etunicatum),云贵鹅耳栎和滇鼠刺(Itea yunnanensis)的枯落物混合物处理。设计了三因素实验,包括竞争处理(构树种内竞争,构树+云贵鹅耳栎种间竞争,云贵鹅耳栎种内竞争),AM处理(接种AM真菌,不接种AM真菌)和枯落物处理(施加枯落物,不施加枯落物)。探究物种竞争下AM真菌对枯落物分解及土壤养分的影响。实验测定了枯落物分解性质指标和土壤养分指标,主要结果如下:(1)不施加枯落物处理下,接种AM真菌显著提高各竞争处理中孢子密度、菌丝体密度及降低pH。施加枯落物处理下,接种AM真菌显著提高构树种内竞争下及种间竞争下孢子密度、菌丝体密度和pH;显著提高云贵鹅耳栎种内竞争下孢子密度和菌丝体密度。不接种AM真菌处理下,施加枯落物构树显著降低构树种内竞争下及种间竞争下土壤pH;显著提高云贵鹅耳栎种内竞争下土壤pH。接种AM真菌处理下,施加枯落物显著提高云贵鹅耳栎种内竞争下土壤pH及种间竞争下孢子密度。(2)施加AM真菌显著降低构树种内竞争下残余枯落物氮浓度、钾浓度,提高残余枯落物磷浓度,显著降低种间竞争下残余枯落物氮浓度;显著降低构树种内竞争下残余枯落物氮含量、钾含量,提高磷含量;显著降低构树种内竞争下枯落物氮释放量显著升高,磷、钾释放量。(3)不施加枯落物处理下,施加AM真菌显著降低种内竞争下构树与种间竞争下土壤全磷、全钾、速效钾含量;显著降低云贵鹅耳枥种内竞争下土壤全钾含量。施加枯落物处理下,施加AM真菌显著降低构树种内竞争下土壤全氮,全磷和全钾含量;显著提高种间竞争下土壤全氮和有机质;显著降低云贵鹅耳栎种内竞争下土壤全磷和全钾,提高有机质。不施加AM真菌处理下,施加枯落物显著降低种间竞争下土壤全磷和全钾;降低云贵鹅耳栎种内竞争下全磷和有效磷。施加AM真菌处理下,施加枯落物显著降低构树种内竞争下土壤全钾和速效钾;提高种间竞争下土壤全氮和有机质显著、降低全钾和速效钾;显著降低云贵鹅耳栎种内竞争下土壤全磷和有效磷。(4)不施加枯落物处理下,施加AM真菌显著提高构树种内竞争下土壤脲酶活性和EE-GRSP;显著提高种间竞争下土壤脲酶活性,降低碱性磷酸酶活性和EE-GRSP显著降低;显著提高云贵鹅耳栎种内竞争下脲酶活性。施加枯落物处理下,施加AM真菌显著降低构树种内竞争下土壤EE-GRSP,显著提高种间竞争下土壤碱性磷酸酶活性。不施加AM真菌处理下,施加枯落物显著提高构树种内竞争下土壤脲酶活性和EE-GRSP含量;显著提高种间竞争下土壤脲酶活性,降低碱性磷酸酶活性显著。施加AM真菌处理下,施加枯落物显著降低构树种内竞争下土壤脲酶活性,提高EE-GRSP;显著提高种间竞争下土壤碱性磷酸酶活性和EE-GRSP。总体而言,不同竞争处理下AM真菌对构树和云贵鹅耳栎种内和种间竞争下枯落物分解、土壤养分及酶活性的影响程度不一。AM真菌显著提高各处理孢子密度、菌丝体密度和脲酶活性,降低pH;显著促进构树种内竞争下枯落物氮和钾的分解,提高EE-GRSP和降低土壤全磷和土壤钾;降低云贵鹅耳栎种内竞争下土壤全钾;降低种间竞争下土壤全磷和钾、碱性磷酸酶活性和EE-GRSP。枯落物显著提高构树种内竞争下脲酶活性和EE-GRSP含量,降低pH;提高云贵鹅耳栎种内竞争下pH;提高种间竞争下脲酶活性,降低pH、全磷、全钾和碱性磷酸酶活性。AM真菌×枯落物比较AM真菌而言显著提高构树种内竞争下EE-GRSP含量,降低土壤钾;提高种间竞争下孢子密度、有机质、碱性磷酸酶活性和EE-GRSP,降低土壤钾。比较枯落物而言则显著提高构树种内竞争下pH、孢子密度、菌丝体密度及全氮;提高云贵鹅耳栎种内竞争下孢子密度、菌丝体密度和有机质,降低全磷、全钾;提高种间竞争下PH孢子密度、菌丝体密度、全氮、有机质和碱性磷酸酶活性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  •   1.1 研究进展
  •     1.1.1 丛枝菌根真菌的概念和特点
  •     1.1.2 丛枝菌根真菌与植物和土壤的营养生态学研究
  •     1.1.3 AM真菌与枯落物分解研究
  •     1.1.4 喀斯特生境中AM真菌与枯落物分解研究
  •   1.2 立题依据
  •   1.3 拟解决的科学问题
  •   1.4 研究目的和意义
  •   1.5 研究内容
  •     1.5.1 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤孢子密度和菌丝体密度的影响
  •     1.5.2 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对枯落物分解性状的影响
  •     1.5.3 不同竞争处理下AM真菌对土壤养分的影响
  •     1.5.4 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤酶活性及球囊霉素的影响
  •   1.6 技术路线
  • 第二章 供试材料与研究方法
  •   2.1 试验设计
  •   2.2 试验材料
  •     2.2.1 供试菌种
  •     2.2.2 供试土壤
  •     2.2.3 供试植物
  •     2.2.4 供试枯落物
  •   2.3 指标测定及方法
  •   2.4 数据处理及分析
  • 第三章 结果与分析
  •   3.1 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤pH、孢子密度和菌丝体密度的影响
  •     3.1.1 物种竞争下AM真菌和枯落物对土壤pH的影响
  •     3.1.2 AM真菌和枯落物对土壤孢子密度和菌丝密度的影响
  •     3.1.3 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤pH、孢子密度和菌丝体密度三因素方差分析
  •     3.1.4 小结
  •   3.2 不同竞争处理下AM真菌对枯落物分解的影响
  •     3.2.1 不同竞争处理下AM真菌对残余枯落物生质量及枯落物损失量的影响
  •     3.2.2 竞争与AM处理对残余枯落物质量及损失量的双因素方差分析
  •     3.2.3 不同竞争处理下AM真菌对枯落物氮及其分解性状的影响
  •     3.2.4 竞争和AM处理对残余枯落物氮浓度和氮含量及枯落物氮释放量双因素方差分析
  •     3.2.5 物种竞争下AM真菌对枯落物磷及其分解性状的影响
  •     3.2.6 竞争和AM处理对残余枯落物磷浓度和磷含量及枯落物磷释放量双因素方差分析
  •     3.2.7 不同竞争处理下AM真菌对枯落物钾及其分解性状的影响
  •     3.2.8 竞争和 AM 处理对残余枯落物钾浓度钾含量及钾释放量双因素方差分析
  •     3.2.9 小结
  •   3.3 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤养分的影响
  •     3.3.1 不同竞争处理下下AM真菌和枯落物对土壤氮的影响
  •     3.3.2 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤磷的影响
  •     3.3.3 不同竞争处理下下AM真菌和枯落物对土壤钾的影响
  •     3.3.4 物种竞争下AM真菌和枯落物对土壤有机质含量的影响
  •     3.3.5 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤养分含量影响的三因素方差分析
  •     3.3.6 小结
  •   3.4 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤酶活性的影响
  •     3.4.1 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤过氧化氢酶活性的影响
  •     3.4.2 物种竞争、AM真菌和枯落物对土壤脲酶活性的影响
  •     3.4.3 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤碱性磷酸酶活性的影响
  •     3.4.4 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对T-GRSP和 EE-GRSP的影响
  •     3.4.5 不同竞争处理AM真菌和枯落物对土壤酶活性和球囊霉素三因素方差分析
  •     3.4.6 小结
  • 第四章 讨论
  •   4.1 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤pH、孢子密度和菌丝体密度的影响
  •   4.2 不同竞争处理下AM真菌对枯落物分解性状的影响
  •   4.3 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤养分的影响
  •   4.4 不同竞争处理下AM真菌和枯落物对土壤酶活性及球囊霉素的影响
  • 第五章 结论和展望
  •   5.1 主要结论
  •   5.2 问题与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 图版
  • 附录
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 何敏红

    导师: 何跃军

    关键词: 植物竞争,真菌,枯落物分解,土壤养分,土壤酶活性

    来源: 贵州大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,农业基础科学,农业基础科学,农艺学,农艺学

    单位: 贵州大学

    基金: 国家自然基金:丛枝菌根(AM)对喀斯特群落植物个体间的碳氮转移分配与维持(基金编号:31360106),国家自然基金:喀斯特高钙生境中AM真菌对土壤稳定性有机碳的调控与储存(基金编号:31660156),贵州省科技支撑计划项目:丛枝菌根(AM)真菌对喀斯特生境稳定性碳的调控与储存关键技术研究(基金编号:黔科合人字[2016]支撑2805号)

    分类号: S154.3;S158

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