不同土壤类型上青钱柳根构型的差异文献综述

选题名称

不同土壤类型上青钱柳根构型的差异

研究的目的

及意义

青钱柳是国家重点保护的濒危重要的药用植物之一，具有祛风止痒、消炎止痛、降三高等重要的药用价值。主要适生于山地上，而人工林立地条件较差。而植物获取和利用土壤的物质和能量均是通过根系得以实现的。因此，根系的分布特征反映了土壤的物质和能量被植物利用的可能性以及生产力。同时，根系的形态分布直接影响植物对土壤中营养和水分的吸收，进而影响到植物地上部分的生长和生态功能的发挥。

因此，为了更好的栽培青钱柳，开发其经济价值与社会价值，就必须了解影响青钱林人工林的造林成活率和生长状况，就有必要对青钱柳的根系构型进行研究探索。

目前对于不同土壤类型和施微生物菌肥对青钱柳根构型的影响的研究还较少。良好的根系构型不仅提高了根系对土壤养分和水分利用的效率，而且也是构建稳定生态群落的基础。所以，通过植物的根系结构来研究植物的生长发育及其生态稳定性具有重要意义，探讨土壤类型和施肥对人工林青钱柳根系构型的影响规律，了解不同土壤类型以及施用生物菌肥对青钱柳根构型的影响，利用最新激光3D扫描技术，扫描青钱柳三维根系构型，比较分析不同处理青钱柳根系的差异性，可为今后营造青钱柳人工林提供一定的基础。

国内外同类

研究概况

根系的研究

根系（Roots）是指植物隐藏在地下的部分（Wasiel Yet al，2002），包括主根和所有的侧根。Lynch定义根构型为同一根系中不同类型的根或不定根在生长介质中的空间造型和分布。根构型是高级形态学层面上描述植物根系三维立体几何构型的一个综合概念，包括三维立体几何构型和平面几何构型(张通，2016）。从根系与土壤有机质的交换作用来看，根系结构是植物吸收机能的决定因素。从植物生长稳定性来看，根系的几何形态决定了植物的固土作用和土壤的抗冲性能（Coutts，1983）。根系本身生长和延伸也会对土壤养分、水分梯度以及其它特征做出响应（Schenk， 2005）。传统的根系研究方法有挖掘法、土块法、钉板法、管栽法、网袋法等(廖兴其, 1995)。随着近十几年来，随着计算机技术的不断发展和学科交叉的不断加深，根系构型的原位定量观测已取得一定的突破，营养袋纸培系统、数学建模等方法为根系构型的研究提供了很大的方便。此外，一些现代化的技术手段也被用来研究根系构型，如核磁共振技术和3D激光扫描等，为根系的构型研究提供了可靠的工具(陈红等，2013)。

施肥的研究

施肥指施加肥料以肥沃土壤。施肥可通过对植物光合性能、新陈代谢、根系和土壤环境的作用，间接地影响植物个体的生长发育（周玮等，2011）。目前，国内主要有施肥效益、施肥对植物叶片养分以及土壤性质和环境影响的研究报道，而施肥对植物根系影响的研究报道相对较少。根系是植物最活跃的养分吸收器官，根系发达有利于提高作物产量（李永山等，1992）。美国、日本等国对生物菌肥的研究较早，从多种微生物菌种中筛选出具有应用前景的固氮菌，制成菌液或固体菌剂，添加到生物菌肥中（黄传荣，2000）。我国对生物菌肥的研究起源于1950年，学者开始研究对根瘤菌、抗生菌、花生根瘤菌等运用于实践中，已经在小麦、玉米、蔬菜等作物生产中广泛应用（杜瑛，2010）。随着人们对生产安全认识的提高，国内生物菌肥市场日益受到重视，各种生物菌肥层出不穷，应用较多的有固氮菌、单菌等。生物菌肥可以提高土壤肥力，促进难溶的矿质营养释放,加强农作物对养分的吸收，增强作物对病虫害的抵御能力等（闫世江，2017）。

青钱柳的相关研究

青钱柳树大喜光,幼苗稍耐阴,喜生于温暖、湿润、肥沃、排水良好的酸性红壤或黄红壤。据统计调查青钱柳适生于湿度较大的环境,在土壤干旱瘠薄的地方生长不良。青钱柳根系发达，每年有大量的凋谢物，分解速率高，是良好的肥料树种（谢明勇，2008）。青钱柳属于极难生根树种，组织培养是现在应用较多的无性繁殖方法（方升佐，2007）。

国内外同类

研究概况

舒任庚等多位学者从青钱柳叶中提取出了甜味化合物,并从富有甜味的亲脂性部分分离出20个单体化合物,鉴定并推断出15个化合物的结构。因此，青钱柳的药用价值很高，可以降血压、降血糖、降血脂，还可以增强机体免疫力、抗氧化抗衰老(方升佐,2003)。青钱柳作为一种有很高开发利用价值的树种已引起了人们极大的关注，主要以研究青钱柳人工林资源的培育为主(洑香香等,2007)。

综观这些研究进展,植物根系构型、生物菌肥使用与青钱柳的相关研究做的比较透彻，但是不同土壤类型上青钱柳根构型的差异这方面的研究还较为空白，只有明确不同土壤类型、生物菌肥对青钱柳根构型的影响，才能较好的完成对青钱柳种植培养，实现其经济价值和社会价值。

研究内容

及计划

研究内容：

采用挖掘法对两种土壤类型上的青钱柳完整根系进行调查。于山地沙壤土区选取两棵青钱柳，分别位于石砾较少区域和石砾较多区域；平原红棕壤土区的青钱柳取样于已施生物菌肥两年的白马基地内的树木，基地据观察树势良好，便于实验调查。各处理均选取长势均匀无病害青钱柳进行完整取根。用于

（1）分析不同土壤类型青钱柳根系构型的区别和相似处；

（2）分析不同施肥处理青钱柳根系构型的区别和相似处；

（3）探讨土壤类型和施肥对人工林青钱柳根系构型的影响规律；

（4）探讨如何更好进行青钱柳人工林定向培育的问题

研究计划：

2017.12-2018.02：学生查阅资料，完成开题报告；

2018.02-2018.04：完成实验并对实验结果进行分析处理；

2018.04-2018.06：撰写毕业论文，完成答辩

特色与创新

青钱柳作为重要的药用植物，人们对其研究日益加深，但在不同土壤类型和不同施肥处理下根系构型的区别和相似处方面研究较少，所以这是一次有难度、有意义、有价值的实验研究。本研究的创新之处就在于了解不同土壤类型以及施用生物菌肥对青钱柳根构型的影响，利用最新激光3D扫描技术，扫描青钱柳三维根系构型，比较分析不同处理青钱柳根系的差异性，可为今后营造青钱柳人工林提供一定的基础。

指导教师

意 见

指导教师签名：

年 月 日