毛紅椿(Toona ciliata var.pubescen)被列為國家二級保護瀕危物種,目前資源破壞較嚴重,瀕危局勢日趨嚴峻。本文以江西九連山國家自然保護區(qū)的毛紅椿天然群落為研究對象,通過實驗室種子發(fā)芽試驗和土壤盆栽播種試驗,結合土壤理化特征、土壤真菌分離及致病性檢測、凋落物和根系分泌物化學成分分析,研究了不同群落林下凋落物和土壤對毛紅椿種子發(fā)芽和幼苗保存的影響,探討了凋落物和土壤對毛紅椿幼苗建成限制的作用方式和作用機制。主要研究成果如下:(1)凋落物對毛紅椿種子萌發(fā)及幼苗建成的作用因其置放位置及厚度不同存在差異,但總體來說凋落物厚度≥2 cm對毛紅椿的實生更新產生顯著的負面影響。(2)毛紅椿天然林凋落物、毛紅椿落葉、腐解3個月后的毛紅椿落葉均對毛紅椿種子的萌發(fā)和幼苗的生長具有化感作用,且這種化感作用具有濃度依賴性。凋落物對種子發(fā)芽表現(xiàn)為抑制作用;低濃度(10 g·L-1)毛紅椿腐葉和腐葉土浸提液對毛紅椿幼苗的生長具有促進作用;毛紅椿天然林凋落物水浸液(≥38 g·L-1)、毛紅椿落葉水浸液(≥10 g·L-1)、腐解3個月后的毛紅椿腐葉浸提液(≥1000 g·L-1)均對毛紅椿幼苗的根生長具有抑制作用,毛紅椿落葉水浸液中存在醇、酚、酮類物質等化感成分;毛紅椿腐葉土中存在苯甲酸衍生物等化感成分;腐葉浸提液中主要弱極性成分為甾醇類、脂肪酸及其酯類物質。(3)毛紅椿凋落葉分解過程中對其種子的萌發(fā)、幼苗的前期生長均有一定的抑制作用,總體來說凋落葉添加量≥30g/盆(落葉與土質量比為3:100)對毛紅椿的幼苗前期生長產生顯著的負面影響,主要影響幼苗根的生長,但隨著凋落物的繼續(xù)分解和幼苗的成長,凋落葉的抑制作用解除,并轉變?yōu)閷τ酌缟L的促進作用。(4)毛紅椿群落林地根區(qū)土對種子發(fā)芽無影響,但不利于幼苗的存活,毛紅椿林地土壤理化性狀與酶活性等與種子發(fā)芽率及幼苗保存率無顯著相關,從根區(qū)土分離到對毛紅椿幼苗有潛在致病性的菌株RS2(Lecanicillium psalliotae)和RS5(Fusarium neocosmosporiellum),毛紅椿根系分泌物能夠增強這些病原菌的致病性,導致幼苗死亡,不利于其幼苗保存和建成。(5)毛紅椿根水浸液及根系分泌物對毛紅椿種子發(fā)芽沒有影響,但對幼苗的生長及保存的作用不同,毛紅椿根水浸液抑制幼苗生長,使其保存率降低,而根系分泌物能夠促進幼苗生長,對幼苗保存率無影響;毛紅椿根系分泌物能夠提高土壤中的細菌、真菌數(shù),提高土壤蔗糖酶和過氧化氫酶活性,對毛紅椿根區(qū)土壤真菌和毛紅椿幼苗根腐病原菌具有明顯的促進作用;毛紅椿根系分泌物中含有精氨酸、棕櫚酸、鄰苯二甲酸二異丁酯等物質。
【學位單位】：江西農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S792.99
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 林木更新障礙因子綜述
        1.1.1 凋落物對森林更新障礙機制研究進展
        1.1.2 土壤對林木天然更新的影響
    1.2 毛紅椿國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 生態(tài)生物學特性
        1.2.2 毛紅椿的資源概況
        1.2.3 毛紅椿的育苗和引種
        1.2.4 毛紅椿樹種的化學成分
        1.2.5 毛紅椿的瀕危機制
    1.3 研究意義
    1.4 研究目標與研究內容
        1.4.1 研究目標
        1.4.2 研究內容
        1.4.3 技術路線
第二章 發(fā)芽基質與覆蓋物對毛紅椿種子發(fā)芽及幼苗生長的影響
    2.1 材料與方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 方法
        2.1.3 數(shù)據(jù)處理
    2.2 結果與分析
        2.2.1 不同發(fā)芽基質與覆蓋物對毛紅椿種子出苗的影響
        2.2.2 凋落物厚度對毛紅椿種子開始萌發(fā)及出苗時間的影響
        2.2.3 凋落物厚度對毛紅椿幼苗發(fā)生率的影響
        2.2.4 凋落物厚度對毛紅椿幼苗存活的影響
        2.2.5 凋落物厚度對毛紅椿幼苗生長的影響
        2.2.6 不同樹種凋落葉覆蓋對毛紅椿種子出苗的影響
    2.3 小結與討論
        2.3.1 討論
        2.3.2 小結
第三章 凋落物對毛紅椿種子發(fā)芽和幼苗生長的化感作用研究
    3.1 材料與方法
        3.1.1 研究區(qū)概況
        3.1.2 試驗地概況
        3.1.3 材料
        3.1.4 方法
        3.1.5 數(shù)據(jù)處理
    3.2 結果與分析
        3.2.1 毛紅椿天然林凋落物水浸液對毛紅椿種子發(fā)芽的化感作用研究
        3.2.2 毛紅椿凋落葉水浸液自毒作用研究
        3.2.3 毛紅椿凋落葉腐解浸提液對毛紅椿種子發(fā)芽的化感作用研究
        3.2.4 凋落葉分解過程對毛紅椿種子出苗和幼苗生長的影響
        3.2.5 凋落葉水浸液化學成分分析結果
        3.2.6 毛紅椿落葉腐解浸提液化學成分分析
    3.3 小結與討論
        3.3.1 討論
        3.3.2 小結
第四章 毛紅椿根區(qū)土壤及其真菌對種子萌發(fā)和幼苗生長的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 材料
        4.1.2 方法
        4.1.3 數(shù)據(jù)處理
    4.2 結果與分析
        4.2.1 毛紅椿林地土壤對毛紅椿實生苗更新的影響
        4.2.2 毛紅椿根區(qū)土壤真菌的分離鑒定結果
        4.2.3 毛紅椿根區(qū)土壤真菌對毛紅椿種子發(fā)芽及幼苗生長的影響
        4.2.4 根區(qū)土壤真菌和根系分泌物互作對毛紅椿幼苗保存率的影響
    4.3 小結與討論
        4.3.1 討論
        4.3.2 小結
第五章 毛紅椿根及根系分泌物化感作用研究
    5.1 材料與方法
        5.1.1 材料
        5.1.2 方法
    5.2 結果與分析
        5.2.1 毛紅椿根水浸液對自身種子發(fā)芽和幼苗生長的影響
        5.2.2 毛紅椿根系分泌物對自身種子發(fā)芽和幼苗生長的影響
        5.2.3 毛紅椿根系分泌物對土壤酶活性的影響
        5.2.4 毛紅椿根系分泌物對土壤中土著菌數(shù)量的影響
        5.2.5 毛紅椿根系分泌物對細菌、放線菌的影響
        5.2.6 毛紅椿根系分泌物對真菌的影響
        5.2.7 不同滅菌方式對毛紅椿根系分泌物活性的影響
        5.2.8 毛紅椿根系分泌物的成分分析
    5.3 小結與討論
        5.3.1 討論
        5.3.2 小結
第六章 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 展望
參考文獻
作者簡歷
附錄
致謝

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本文編號：2862256