检索结果-内蒙古大学图书馆

地球宜居性演化中的卤素角色:从地质时间尺度看有机卤起源与有机卤呼吸微生物进化

地学前缘 2025年第3期32卷 156-167页

作者：杨毅钟音汪善全王红岩廖恒毅王欣中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与保育重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院广州地球化学研究所广东广州510640 中山大学广东广州510006 中国科学院大学北京100049 夏威夷大学马诺阿分校美国火奴鲁鲁96822

地球宜居性的演化与大气和海洋中氧气含量的变化密切相关,特别是大氧化事件(Great Oxidation Event,GOE)和新元古代氧化事件(Neoproterozoic Oxygenation Event,NOE)这两个关键的氧化事件。这些事件不仅影响地球的铁矿物形成过程,还对... 详细信息

地球宜居性的演化与大气和海洋中氧气含量的变化密切相关,特别是大氧化事件(Great Oxidation Event,GOE)和新元古代氧化事件(Neoproterozoic Oxygenation Event,NOE)这两个关键的氧化事件。这些事件不仅影响地球的铁矿物形成过程,还对氮循环产生深远影响,如通过增加氧气浓度促进硝酸盐的生物可利用性。同样,卤素循环,包括卤化和脱卤过程,也可能受到早期地球氧化环境的影响。卤化酶,如卤过氧化物酶和卤化酶,需要氧气来氧化卤族元素并产生有机卤化物。因此,氧化事件可能在非生物产生卤化物以及卤化酶的增加和扩散中扮演了重要角色,从而促进地球上成千上万有机卤化物的生产。随着天然有机卤化物数量的增加,脱卤微生物的进化和脱卤基因(例如,还原脱卤酶基因)的水平转移速率可能加速。以脱卤球菌纲微生物为代表的专性脱卤微生物,包括Dehalococcoides和Dehalogenimonas菌株,被推断在寒武系时期出现。此类微生物在有机卤化物的生物地球化学循环中扮演着关键角色,然而关于它们的起源与进化及脱卤基因的演化信息仍然有限,限制了我们对地质时间尺度上卤素循环的理解。本研究旨在探讨地球宜居性演化过程中卤素的角色,特别是有机卤化物的起源和有机卤呼吸微生物的进化。我们将从地质时间尺度的角度,结合生物地球化学循环的视角,分析有机卤化物的生产、脱卤微生物的分布和演化,以及卤化酶和脱卤酶在地球氧化事件中的作用。通过这项研究,我们希望能够更深入地理解卤素循环在地球宜居性演化中的重要性,并为未来的环境管理和生物修复提供科学依据。

关键词：卤素循环地球宜居性演化脱卤微生物有机卤呼吸还原脱卤酶

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辽宁浑河源自然保护区蕨类植物组成及物种多样性

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生态学杂志 2023年第10期42卷 2434-2440页

作者：李岩何兴元尚佰晓陈玮张粤王艳林中国科学院森林生态与管理重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049 中国科学院沈阳应用生态研究所树木园沈阳110016 铁岭市生态环境事务服务中心辽宁铁岭112000

物种多样性分布的研究对于生物多样性保护至关重要。为了解北方河流源头区蕨类植物及物种多样性分布特点,本研究以辽宁省浑河源自然保护区蕨类植物为研究对象,分析了蕨类植物的组成及不同地形.条件下的物种多样性分布特征。结果表明:(1... 详细信息

物种多样性分布的研究对于生物多样性保护至关重要。为了解北方河流源头区蕨类植物及物种多样性分布特点,本研究以辽宁省浑河源自然保护区蕨类植物为研究对象,分析了蕨类植物的组成及不同地形.条件下的物种多样性分布特征。结果表明:(1)共记录有蕨类植物8科13属17种,优势科为鳞毛蕨科和蹄盖蕨科。(2)木贼(Hippochaete hyemale)、猴腿蹄盖蕨(Athyrium multidentatum)、球子蕨(Onoclea sensibilis ***)、东北蛾眉蕨(Lunathyrium pycnosorum)、荚果蕨(Matteuccia struthiopteris)、粗茎鳞毛蕨(Dryopteris crassirhizoma)和新蹄盖蕨(Neoathyrium crenulato serrulatum)是浑河源蕨类植物群落中常见并具有代表性的种类,其中木贼和猴腿蹄盖蕨是蕨类植物群落中的优势种。(3)物种多样性分布受海拔和坡向的影响显著,Margalef指数在海拔700~800m和500~600m间存在显著差异(P<0.05),Margalef指数和Shannon指数在北坡和南坡间存在显著差异(P<0.05)。(4)随海拔的升高,物种多样性呈先升后降的单峰分布变化,在中海拔上物种多样性达到最高;自北坡、东坡、南坡到西坡,物种多样性呈现先降后升的分布规律,在北坡物种多样性最高,南坡最低;平坡的物种多样性最低,非蕨类植物生存的适宜坡度;中坡位的物种多样性最高,是蕨类植物生存的适宜坡位。本研究可为浑河源及其相似地区蕨类植物的多样性保护和生态恢复提供科学依据。

关键词：蕨类植物浑河源自然保护区物种多样性地形因子优势种

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硅酸盐矿物增强风化技术对水稻田植物-土壤系统固碳的影响

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应用生态学报 2024年第10期35卷 2733-2743页

作者：王芳娜朱飞飞李英华刘德泽曲玉莹秦玉婧王莹莹王文超谢瑾方运霆东北大学资源与土木工程学院沈阳110819 中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室沈阳110016 辽宁省稳定同位素技术重点实验室沈阳110016

连续的作物收获导致农田生态系统土壤硅损失,进一步降低了有效硅含量,亟需相关农业措施来增加土壤中硅的可用性。增强硅酸盐矿物风化可有效补充土壤硅,促进植物吸收硅,形成植硅体固存大气CO_(2),且硅酸盐矿物风化过程本身也可促进土壤... 详细信息

连续的作物收获导致农田生态系统土壤硅损失,进一步降低了有效硅含量,亟需相关农业措施来增加土壤中硅的可用性。增强硅酸盐矿物风化可有效补充土壤硅,促进植物吸收硅,形成植硅体固存大气CO_(2),且硅酸盐矿物风化过程本身也可促进土壤碳固存。本研究在辽宁省水稻田施加硅酸盐矿物硅灰石粉末,探究其增强风化过程对土壤有效硅、植物-土壤系统中植硅体碳(PhytOC)含量变化以及土壤各形态碳含量的影响。结果表明:与不施硅对照相比,施加硅灰石粉可显著提高表层土壤有效硅含量(53%),促进水稻干生物量生产(籽粒增加12%,秸秆增加4%),增加PhytOC含量(籽粒增加4%,秸秆增加26%),进而导致硅灰石粉施加处理植硅体碳产生通量较对照显著增加25%。硅灰石粉施加处理土壤无机碳和有机碳含量均有所提高,土壤中总碳含量增加13%。综上,增强硅酸盐矿物风化技术可有效提高水稻田土壤有效硅含量,促进水稻硅吸收和PhytOC形成,同时增强土壤CO_(2)固存,达到地上地下协同固碳的效果。

关键词：水稻植硅体植硅体碳硅酸盐矿物风化

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杉木不同组织/器官非结构性碳水化合物含量及其对修枝的响应

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生态学报 2024年第20期44卷 9391-9400页

作者：植可翔关欣黄苛王娇杨佳敏张伟东陈龙池杨庆朋中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学资源与环境学院北京101408 湖南会同森林生态系统国家野外科学观测研究站亚热带森林生态系统结构与服务功能湖南省重点实验室会同418307

了解杉木非结构性碳水化合物(NSC)含量的分配格局及其对修枝的响应有助于加深对杉木生理特性的认识,为杉木人工林设立合理的修枝强度提供参考。以18年生杉木人工林为对象,设置了3个修枝强度处理,分别为对照、轻度修枝(保留冠长的75%)和... 详细信息

了解杉木非结构性碳水化合物(NSC)含量的分配格局及其对修枝的响应有助于加深对杉木生理特性的认识,为杉木人工林设立合理的修枝强度提供参考。以18年生杉木人工林为对象,设置了3个修枝强度处理,分别为对照、轻度修枝(保留冠长的75%)和重度修枝(保留冠长的50%)。用单因素方差分析比较了杉木不同组织/器官中NSC及其组分(可溶性糖、淀粉)含量的差异以及修枝对细根、粗根的NSC及其组分含量的影响,用重复测量方差分析研究了修枝与叶龄、枝条年龄以及树干高度对NSC及其组分含量的影响。结果表明,各组织/器官间NSC及其组分含量存在显著差异。具体来说,上冠叶、中冠叶和树皮的可溶性糖含量最高,分别为(90.00±3.62)、(90.28±3.83)mg/g和(89.72±3.16)mg/g,粗根中的淀粉含量最高,达到了(78.08±20.85)mg/g,而上冠叶片的总NSC含量最高,为(148.25±4.89)mg/g。此外,随着叶龄的增加,中冠叶片的可溶性糖含量显著上升,而随着枝条年龄的增加,上冠和下冠枝条平均可溶性糖含量分别下降了45.4%和53.1%,NSC含量则分别下降了32.9%和39.7%。树干中NSC及其组分含量存在显著的空间变异,各组织(树皮、边材和心材)间可溶性糖和淀粉含量的沿树干高度的变化趋势并不相同。而修枝对细根和粗根的NSC及其组分含量并没有显著影响。此外,轻度修枝中,下冠叶片的平均淀粉含量分别比重度修枝和对照高18.6%和19.1%,且总NSC含量也分别高15.3%和23.7%,而重度修枝并未影响杉木各组织/器官NSC及其组分的含量。研究表明,杉木整体NSC含量存在显著的空间变异,且适度修枝能够提高下冠叶片以及整体冠层的NSC含量,提高杉木的碳源供应。

关键词：非结构性碳修枝分配格局杉木

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中国东北地区石松类和蕨类植物区系研究

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植物研究 2022年第3期42卷 321-328页

作者：李岩曹伟何欢张粤苏道岩陈玮中国科学院森林生态与管理重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院沈阳应用生态研究所树木园沈阳110016 沈阳建筑大学国际学院沈阳110168 中国科学院大学北京100049

中国东北地区是我国北方石松类和蕨类植物最丰富地区,对其区系的系统研究是区域石松类和蕨类植物资源管理的基础和前提。本研究在文献分析和标本查阅的基础上,探讨了东北地区石松类和蕨类植物区系及其特征。结果表明:(1)东北地区有石松... 详细信息

中国东北地区是我国北方石松类和蕨类植物最丰富地区,对其区系的系统研究是区域石松类和蕨类植物资源管理的基础和前提。本研究在文献分析和标本查阅的基础上,探讨了东北地区石松类和蕨类植物区系及其特征。结果表明:(1)东北地区有石松类和蕨类植物19科48属141种(含种下分类群)。(2)东北地区石松类和蕨类植物区系属温带性质,且包含一定的热带和寒带性质的成分,体现其地理成分的复杂性。(3)优势科属明显,7个优势科的种数占全部种数的63.83%,6个优势属的种数占全部种数的46.10%;单种和寡种属较多,占总属数的83.33%,所包含的种却只占总种数的47.52%。(4)东北地区是木贼科(Equisetaceae)在中国的重要分布区。(5)东北地区分布有石松类和蕨类植物的中国特有种30种,东北地区特有种4种(长白石杉Huperzia asiatica、宽鳞蹄盖蕨Athyrium yokoscense ***、长齿对囊蕨Deparia pycnosora ***和长白山金星蕨Parathelypteris changbaishanensis)。本研究是东北地区植物区系研究的必要补充,具有重要的理论和实践意义。

关键词：石松类和蕨类植物优势科属地理成分温带性质特有种

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聚丙烯微塑料添加对大豆和花生生长及生理生态特征的影响

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农业环境科学学报 2023年第4期42卷 761-768页

作者：江俊涛陈宏伟阎薪竹邓娇娇魏占波周旺明周莉于大炮王庆伟沈阳大学生命科学与工程学院沈阳110044 中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室沈阳110016 东北大学秦皇岛分校河北秦皇岛066001 中国科学院绿色肥料工程实验室沈阳110016

农田微塑料污染对作物生长存在显著影响,但不同功能类型作物的生理生态、产量及品质对土壤微塑料的响应尚不清楚。鉴于此,本研究选取我国农业生产的两大主要作物大豆(地上结实)和花生(地下结实)为试验材料,并设置对照组(无添加)和实验组... 详细信息

农田微塑料污染对作物生长存在显著影响,但不同功能类型作物的生理生态、产量及品质对土壤微塑料的响应尚不清楚。鉴于此,本研究选取我国农业生产的两大主要作物大豆(地上结实)和花生(地下结实)为试验材料,并设置对照组(无添加)和实验组(添加0.40%的聚丙烯微塑料)进行大田原位试验。结果表明:微塑料添加与作物结实类型二者的交互作用对作物的生长与生理生态特征存在显著影响,主要体现在作物的整株形态结构、生物量积累与分配及籽粒品质。微塑料添加显著降低两种作物的总生物量、地上生物量、相对生长速率和百粒重,大豆降幅分别为13.61%、14.07%、13.23%和7.84%,花生降幅分别为17.10%、18.64%、16.12%和11.98%。此外,微塑料添加显著降低花生的地下生物量、可溶性糖含量和大豆的叶绿素含量,降幅分别为15.77%、25.51%和5.74%,与之相反,微塑料添加增加大豆的叶面积比值和可溶性糖含量,增幅分别为28.07%和25.82%。由此可见,聚丙烯微塑料添加对两种作物的生长和产量均有抑制作用,对花生的影响尤为明显。

关键词：聚丙烯微塑料结实类型功能性状生物量积累生理响应籽粒品质

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光温条件对不同种源红松种子萌发的影响

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植物生态学报 2022年第6期46卷 613-623页

作者：张敏朱教君中国科学院森林生态与管理重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站沈阳110016

种子萌发受种源和环境条件(如光照和温度条件等)的影响。种子萌发决定红松(Pinus koraiensis)的天然更新能力,因此也是恢复地带性顶极群落阔叶红松林的关键。该研究以我国3个主要种源地(辽宁清原、吉林长白山和黑龙江伊春)当年的红松种... 详细信息

种子萌发受种源和环境条件(如光照和温度条件等)的影响。种子萌发决定红松(Pinus koraiensis)的天然更新能力,因此也是恢复地带性顶极群落阔叶红松林的关键。该研究以我国3个主要种源地(辽宁清原、吉林长白山和黑龙江伊春)当年的红松种子为对象,监测自然光、温(不同季节、林窗和林下)和控制光、温(3个光照强度:200、20和0μmol·m^(–2)·s^(–1),记为L200、L20和L0;2个温度:25和15℃)条件下红松种子的萌发特征。结果表明,自然越冬后,春季(5月)所有种源种子均未萌发,夏季(7月)和秋季(9月)各种源种子萌发率(GP)均较低(1.8%–33.7%),但夏季林窗内各种源种子GP均显著高于林下。对林下各季节未萌发的种子,带回室内给予适宜的光温条件(L200、25/15℃)后发现:春季和夏季种子均能大量萌发(32%–77%),而秋季种子GP极低(<2%)。25℃下,3个种源地种子GP和萌发指数(GV)均呈现在L200条件下显著高于L20和L0处理。15℃条件下,清原种子GP和GV对光照的响应与25℃条件下相一致,长白山和伊春种子GP和GV分别在L0和L20处理下最高。所有光照强度下,3个种源地种子GP和GV均为25℃处理显著高于15℃处理。可见,适宜的温度是红松种子萌发的必要先决条件,长白山和伊春红松种子可能需要更高的积温解除休眠;适宜温度下(25℃),红松种子表现出萌发需光性;红松种子萌发对光、温的响应存在种源特异性,长白山和伊春红松种子在相对低温下萌发需光性弱或消失。林下光、温条件不适宜红松种子萌发是造成红松林天然更新慢或更新差的重要原因。

关键词：红松林天然林种子萌发特性更新抚育

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水曲柳幼苗水力结构和光合生理对光强梯度变化的耦合响应

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第1期47卷 83-91页

作者：孔鑫王爱英郝广友宁秋蕊王淼殷笑寒周永姣中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室中国科学院大学辽宁省城市有害生物治理与生态安全重点实验室沈阳大学生命科学与工程学院 Forest Ecology and Forest Management Group Wageningen University

【目的】研究水曲柳（Fraxinus mandschurica）幼苗对不同光照强度的响应及适应机理，为育苗造林和林下天然更新研究提供参考。【方法】以2年生盆栽水曲柳幼苗为材料进行不同光照处理，1年后测定幼苗在4种强度日光处理（相对光强100%、... 详细信息

【目的】研究水曲柳（Fraxinus mandschurica）幼苗对不同光照强度的响应及适应机理，为育苗造林和林下天然更新研究提供参考。【方法】以2年生盆栽水曲柳幼苗为材料进行不同光照处理，1年后测定幼苗在4种强度日光处理（相对光强100%、60%、30%和15%）下的生长、光合生理和水力性状等指标。【结果】遮阴处理显著影响了水曲柳幼苗的生长、光合和水分生理特性。与60%和30%相对光强处理相比，100%相对光强下水曲柳具有更高的气孔导度（Gs）、净光合速率（P_n）、根系水力导度(Kroot)、地上部分水力导度(Kshoot)和整株水力导度(Kplant)。随光照强度的减弱，水曲柳的生长速率显著降低，根生物量占比(RMR)减少，最大净光合速率(Pn, max)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)降低，而茎、叶生物量占比(SMR、LMR)以及表观量子效率(AQY)增加；枝条木质部解剖结构在不同光照处理下存在显著差异，相对光强100%处理时的导管密度显著高于相对光强30%和60%处理，而导管直径显著低于30%和60%处理。【结论】水曲柳幼苗通过调节形态、光合和水分生理特性来适应一定程度的弱光环境，但总体上对光强有较高的需求。水曲柳的光合和水力性状随光照强度的改变都具有较大的可塑性，二者对光照强度梯度变化的响应存在显著耦合关系。这些性状的可塑性响应有利于提高水曲柳幼苗在异质性光环境下的生存适合度，对于其更新阶段在林下不同光照条件下的生存有重要意义。

关键词：水曲柳幼苗耐阴性光照强度表型可塑性光合特性水力性状

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增温对东北温带次生林草本群落季节动态的影响

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生物多样性 2023年第5期31卷 11-21页

作者：陈哲涵尹进叶吉刘冬伟毛子昆房帅蔺菲王绪高辽宁大学生命科学院沈阳110036 中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院清原森林生态系统观测研究站沈阳110016 辽宁清原森林生态系统国家野外科学观测研究站沈阳110016 辽宁省陆地生态系统碳中和重点实验室沈阳110016

主要由人类活动造成的气候变暖导致陆地植物多样性和群落结构发生改变,森林草本层作为森林生态系统植物多样性的主要贡献者,对气候变暖的响应十分显著,而目前仍缺乏相关研究。本研究基于中国科学院清原森林生态系统观测研究站搭建的红... 详细信息

主要由人类活动造成的气候变暖导致陆地植物多样性和群落结构发生改变,森林草本层作为森林生态系统植物多样性的主要贡献者,对气候变暖的响应十分显著,而目前仍缺乏相关研究。本研究基于中国科学院清原森林生态系统观测研究站搭建的红外线模拟增温平台,分析了表层土壤(0–10cm)增温2℃条件下林下草本层群落在生长季受到的影响。结果表明:增温第4–5年间,对照和增温处理下的草本植物多样性无显著差异,但增温处理下各季节的多样性指数均较对照处理呈现减小趋势;对照和增温处理下的草本层群落总体盖度和多度无显著差异,但群落组成及结构发生显著改变。不同优势种对增温的响应趋势不同。年优势种中,山茄子(Brachybotrys paridiformis)的响应最显著,其重要值、多度和盖度在各季节均显著增加,而龙头草(Meehania henryi)在各季节显著减少,白花碎米荠(Cardamineleucantha)和荷青花(Hylomeconjaponica)的响应不显著;季节优势种中,春季优势种单花韭(Allium monanthum)重要值显著降低,五福花(Adoxa moschatellina)重要值显著增加,夏季优势种珠芽艾麻(Laportea bulbifera)无显著响应。综上,增温对该区森林草本植物多样性无明显影响,但可能导致某些物种物候期提前,改变群落内物种对光等资源的竞争关系,或者影响某些物种的功能性状,显著改变不同季节部分优势种的重要值、多度和盖度,导致草本层群落组成和结构发生变化。

关键词：红外线增温群落结构物种组成优势种季节动态

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菌根菌剂对科尔沁沙地3种常见造林绿化树种幼苗生长的影响

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生态学杂志 2023年第2期42卷 291-297页

作者：董硕马群阿拉木萨李全民刘志民中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 内蒙古自治区乌兰察布市丰镇市林业保护站内蒙古丰镇012100

如何在沙地成功造林并使其快速生长是沙地生态环境建设面临的一个重大挑战。菌根菌剂具有改善造林树种生存环境、调节植物生长的作用,但菌根菌剂对不同植物的影响有何差异,以及如何依据不同生境条件和目标施用合适的菌根菌剂尚缺乏清晰... 详细信息

如何在沙地成功造林并使其快速生长是沙地生态环境建设面临的一个重大挑战。菌根菌剂具有改善造林树种生存环境、调节植物生长的作用,但菌根菌剂对不同植物的影响有何差异,以及如何依据不同生境条件和目标施用合适的菌根菌剂尚缺乏清晰认知。本研究以科尔沁沙地3种常见造林绿化树种樟子松(Pinus sylvestris ***)、紫穗槐(Amorpha fruticosa)和水蜡(Ligustrum obtusifolium)为对象,采用穴施方法按0、100、200和300 g·m^(-2)剂量,对紫穗槐和水蜡接种内生菌根菌剂(根内根孢囊霉,Rhizophagus intraradices),对樟子松接种外生菌根菌剂(彩色豆马勃,Pisolithus tinctorius)。在幼苗生长1年后,测定菌根侵染率及生长指标。结果表明:樟子松菌根侵染率随菌剂用量增加而显著增加,在300 g·m^(-2)处理下侵染率最高(17.8%);紫穗槐菌根侵染率随菌剂用量变化不显著;水蜡菌根侵染率随菌剂用量增加而显著减少,在100 g·m^(-2)处理下侵染率最高(19.3%);3种植物菌根依赖性平均大小为水蜡>樟子松>紫穗槐。添加菌剂后,樟子松除株高(200 g·m^(-2):26%)和吸收根质量(100 g·m^(-2):79.2%)外,各生长指标均降低;紫穗槐株高、地上生物量和总生物量在300 g·m^(-2)处理下平均显著增加21.7%;水蜡的基径、输导根质量、地上生物量、根系生物量和总生物量显著增加,最大增长均在100 g·m^(-2)处理下,分别提高47.0%、156.3%、207.6%、154.7%和186.6%。在100和200 g·m^(-2)处理下,水蜡生长指标增长率大多显著大于其他两树种;在300 g·m^(-2)处理下,紫穗槐主根长(38.5%)、输导根质量(45.5%)、根系生物量(45.3%)的增长率均显著大于其他两种树种。因此,菌剂对幼苗株高、吸收根质量、地上生物量、总生物量和根冠比增长率产生极显著影响,菌根菌剂促进水蜡地上部分生长但限制樟子松地下部分生长;高菌剂用量才能够促进紫穗槐生长。本研究为沙地造林合理施用菌根菌剂、加速植被恢复提供了依据。

关键词：菌根菌剂菌根侵染率植物生长菌剂应用

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