[00119870]桉树营养贮藏氮素动态变化规律与积累机理研究

氮素是植物生长和发育所必需的最大量矿质营养元素,其在植物体内的内部转移和再利用对于提高氮素的养分利用率具有决定性的影响。而营养器官中的季节性氮贮藏是树木氮代谢的显著特征,氮营养的季节性循环对树体减少营养物质的损失、生物量的积累以及自身抵抗不良环境的能力等方面具有重要的作用。因此,氮素是影响桉树生产力和质量最重要的元素,桉树主要通过根系吸收土壤中的无机桉离子和硝酸盐而获取氮素,施肥已成为提高桉树产量的关键技术措施之一。由于广西及我国其他桉树栽培区的立地条件多数较差,土壤肥力水平较低,土壤中氮素较缺乏。因此,大量施用化肥尤其是水溶性氮肥已成为目前促进桉树生长,提高其林分生产力和经济效益所不可或缺的经营措施。但大量施用水溶性氮肥存在比较严重的问题,一是肥料利用率较低,仅为15%～20%,造成肥料浪费严重;二是大部分氮素通过硝态氮淋溶、氨挥发、反硝化作用等方式进入江河、地下水源、湖泊和大气中,引起水污染和温室效应等环境问题;此外,长期施用化学肥料也容易造成土壤养分结构失调,物理性状变差,导致土壤性状恶化。因此,化肥尤其是氮素化肥的优化施用,提高氮素利用率已成为当前和今后桉树人工林发展中迫切需要解决的问题。 围绕人工林氮循环机制和提高桉树氮素养分利用率及合理调控桉树人工林土壤供氮能力等重大研究课题,本课题组采用光学和电子显微镜技术与其它生理测定技术,开展了桉树营养贮藏氮素动态变化规律与积累机理的研究,课题成果为揭示桉树人工林生态效应与调控机制,合理调控桉树人工林土壤供氮能力,提高桉树氮素养分利用率和人工林氮循环机制研究提供较好的基础资料。其中主要体现在以下几个方面：（1）测定了不同生长时期桉树叶中与氮素代谢相关的可溶性蛋白质含量和硝态氮的含量,研究了桉树生长过程中蛋白质的动态变化,初步分析了树营养氮素的动态规律与生长发育的相关性。（2）测定了与树木氮代谢相关的几种重要酶活性,初步分析了谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶与蛋白质积累的相关性。（3）完成了桉树叶中营养贮藏蛋白的显微结构观察,初步判定桉树的营养贮藏蛋白质类型为橡胶型营养贮藏蛋白质。 在今后的研究中,我们认为要结合桉树人工林土壤氮矿化演变特征及机制,深入系统地研究桉树不同生长周期不同部位贮藏氮素的细胞学、生物化学和分子生物学特征,探讨桉树人工林生态系统的氮循环机制,以提高桉树氮素养分利用率,合理调控土壤的供氮水平,优化土壤环境,减少环境污染提供科学理论依据。桉树人工林生态系统氮循环机制是森林生态学重要的研究课题之一,显然,课题中也还存在一些亟待解决的研究问题,如确定营养贮藏蛋白质组分特点和组分动态变化趋势与揭示桉树营养贮藏蛋白质的形成、积累和降解机理等要获得科学的研究突破仍需要更长的研究周期。