不同生境芦苇根系生理与根际土壤微环境的比较研究

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:taobixianshi
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芦苇(Phragmites australis)属禾本科多年生禾草,其高度适应环境,能有效的耐盐碱、抗干旱,是西北荒漠区、沼泽、湿地的主要建群种之一。近年来,在芦苇生态型、芦苇生态功能、异质生境芦苇遗传变异和表型可塑性方面取得较大的研究进展,而对芦苇根际土壤微环境、芦苇根系生理及其相关性却鲜有报道。因此,本文以临泽县4种生境(沙丘生境、盐渍-沙丘过渡生境、盐渍生境、沼泽生境)芦苇和芦苇根际土壤为研究对象,对不同生境下芦苇根际土壤微环境和根系生理、芦苇根状茎生长发育指标进行比较,从芦苇根系生理、根状茎发育的角度探讨不同生境下芦苇的环境适应策略,研究结果如下:(1)沙丘生境、盐渍-沙丘过渡生境、盐渍生境、沼泽生境芦苇根际土壤含水量依次增加;除了沼泽生境外,其它3种生境土壤含盐量呈上升趋势。从盐渍生境向沙丘生境过渡,再到沼泽生境,其芦苇根际土壤有机质、碱解氮、速效磷含量和蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶活性逐渐升高。盐渍生境芦苇根系活力最弱,相应的超氧阴离子产生速率以及丙二醛、脯氨酸含量显著高于其他生境,其根系丙二醛含量比沼泽生境、沙丘生境和盐渍-沙丘过渡生境芦苇根系分别高出了68.18%、39.49%和34.61%,可溶性蛋白、可溶性糖含量分别在盐渍-沙丘过渡生境达到最高。芦苇根系抗氧化酶活性表现为沙丘生境最高,其次是盐渍-沙丘过渡生境、盐渍生境、沼泽生境。(2)对比4种生境下芦苇根状茎发育,从盐渍生境向沙丘生境过渡,再到沼泽生境,芦苇根状茎节间距呈缩短趋势,而节直径、根状茎长度及不定芽数呈增长趋势,根状茎含水量和根状茎生物量、株高、基径也呈增加趋势。盐渍生境土壤真菌数量最多,细菌、放线菌数量最少;沼泽生境芦苇根际土壤真菌数量最少,细菌、放线菌数量最多,沼泽生境、盐渍-沙丘过渡生境、沙丘生境芦苇根际土壤的B/F值分别为盐渍生境的4.03倍、1.62倍、2.92倍。(3)数据的相关性分析显示,芦苇根际土壤含水量下降及含盐量的升高伴随着芦苇根系活力的下降以及脂质过氧化程度的加重,这与土壤肥力相关酶活性的下降也是相对应的。这些根系生理的变化可作为芦苇对生境适应的一个重要响应策略。芦苇根际土壤微生物数量对芦苇根状茎数量特征的驱动作用不同。土壤细菌、放线菌数量、B/F值是芦苇根状茎长度、根状茎节直径、根状茎生物量、根状茎含水量、株高、基径的主要影响因子,土壤真菌是芦苇根状茎节间距的主要影响因子。土壤细菌、真菌、放线菌、B/F是芦苇根状茎不定芽数的主要影响因子。可见,在异质生境中,芦苇可进行根状茎特征和结构的调整,从而适应各自不同的环境因子。
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