不同林龄杉木人工林菌根真菌侵染特征的研究开题报告

1. 研究目的与意义

早在19世纪初，我国林学家就提出人工林地力衰退的相关问题，这种衰退现象在当时被称为第二代效应。这是由于在人工林经营培育过程中，成土过程方向和土壤熟化过程被改变，由此引起土壤性质恶化而无法满足林木生长需求，其表现为土壤理化性质退变、土壤微生物多样性减少、土壤肥力下降、林分生产力降低等。杉木（Cunninghamia lanceolata）作为我国特有的速生丰产树种，因其材质优良和生长迅速的特点深受林农的青睐。但在近几十年,由于集约化经营,伴随着某些不正确的经营措施,导致林地生产力下降,特别是纯化连栽,营养缺乏,导致地力衰退、微生物含量下降,香草醛类有毒物质积累,恶劣的土壤条件严重威胁着我国杉木的生产。所以改善杉木低效用材林是解决南方低效人工林改造问题的主要研究方面。

丛枝菌根是一种常见的内生菌根,广泛生存于植物界,据报道90%的显花植物都有丛枝菌根。丛枝菌根的作用不仅能提高作物对磷酸盐的吸收,而且还能使作物增强抗旱、抗寒和抗病能力。所以对于改善杉木低效林的问题具有广泛的应用前景。

此次研究针对不同林龄杉木人工林、不同种植方式杉木人工林两方面，研究菌根真菌侵染特征情况，改善南方低效林问题，解决生态脆弱问题。

2. 国内外研究现状分析

（1）丛枝菌根真菌概述

丛枝菌根真菌（amf）的研究始于1885年frank发表菌根对树营养的作用，在此后长达120余年的研究中，对amf的分类、地理分布、与植物的相互作用关系及其生态学功能等进行了大量的研究，smith和read在《mycorrhizal symbiosis》中对amf 研究进展进行了系统的总结。amf(arbuscular mycorrhizal fungi)属于球囊霉门(glomeromycota)真菌, 侵染植物根系后形成菌根，该共生体系提高宿主植物对矿质营养(氮、磷、硫、锌、铜等)的获取能力，增强宿主植物抗逆能力。根据论文发表数量, 中国菌根研究可以分为3个不同阶段: 初始零星第一阶段(1950~1980)、缓慢恢复第二阶段(1981~1990)与蓬勃发展第三阶段(1991年后至今)。当前我国菌根学研究以丛枝菌根为主，约占 75%，外生菌根研究约占20%，另有少量其他类型的菌根研究。主要围绕am 真菌研究的方向有：am和 ecm 在自然生态系统中的功能，分别从分子、个体、种群、群落和生态系统的层次开展研究；am 真菌与宿主植物共生的分子机理研究；am 真菌和 ecm 在抗/耐胁迫生境条件下的作用机制及功能研究。

（2）丛枝菌根真菌的作用与影响

3. 研究的基本内容与计划

内容：

（1） 不同林龄杉木人工林的土壤理化性质：

用电位法测定土壤ph；

4. 研究创新点

（1） 国内对于菌根真菌的研究还处于一个初期阶段，尤其是对于菌根真菌侵染杉木的研究更是少之又少。2000年之后国内发表的关于AM菌根侵染杉木的文章几乎没有。所以本研究想要以改善杉木低效林的目的上，研究AM菌根对于杉木人工林的侵染状况。

（2） 本研究是对不同林龄的杉木人工林菌根真菌侵染的特征，建立了一个不同林龄的比较关系，国内发表的文章中，很少有不同林龄方面杉木人工林菌根真菌侵染的研究。

实验测定一些理化性质，建立了菌根侵染率、孢子密度与一些土壤性质的关系，从新的角度探究植物、菌根真菌、植物根系以及土壤是否存在某种联系。