一种基于气孔导度参数检测外来物种土壤滞留效应的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于气孔导度参数检测外来物种土壤滞留效应的方法，该方法通过对植物的气孔交换参数进行测定；对种植于外来组土壤和对照组土壤的本地种所测的交换参数进行单因素方差分析，如果外来组生长土壤的植物的净光合速率，气孔导度，蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度显著性低于对照组生长土壤，说明外来种产生了明显的土壤滞留效应，或称土壤遗产，否则则相反。测定时间短，一般在1

【技术实现步骤摘要】
一种基于气孔导度参数检测外来物种土壤滞留效应的方法


[0001]本专利技术涉及一种基于气孔导度参数检测外来物种土壤滞留效应的方法，属于生物修复领域。

技术介绍

[0002]土壤滞留效应(soil legacy)，或者称为土壤遗产，是指在野外或者室内环境下，植物长时间定植以后，会通过自身的根系分泌物和土壤微生物调控对土壤产生明显影响，这种影响即使在这种植物去除以后依然会存在，并且会对后续定植在该土壤中的植物产生明显抑制作用，这种抑制作用称为土壤遗产，但是这种土壤遗产却国内的研究很少。这种效应与“土壤连作障碍”有一定的相似之处，但不同，外来物种在本地栖息地排挤其他物种，侵占其他本地植物的栖息地，造成严重的生态和经济损失，因此，研究外来物种的土壤滞留效应十分必要。
[0003]气孔交换参数主要包括净光合速率、蒸腾速率、气候导度和胞间二氧化碳浓度，气孔交换参数是植物响应胁迫比较敏感的参数，目前多用于对植物胁迫影响的评估，如，中国专利文献CN201811061623.4公开一种基于气孔安全边际指标的树种抗旱性的快速测定方法，就是利用气孔交换参数来评估植物的抗旱性；中国专利文献CN201510245598.5公开一种植物响应复合污染的无损检测方法，利用气孔交换参数来评估污染对植物的影响。但是这些方法都是利用气体交换参数来评价非生物因素对植物的胁迫影响，但是用于评价生物胁迫，尤其是土壤遗产的检测却没有相关的研究。
[0004]因此，亟需研发一种可以快速测定外来物种土壤滞留效应的方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于气孔导度参数检测外来物种土壤滞留效应的方法，该方法测定时间短，一般在1
‑
2月的时间内就可以测定出结果，并且为非破坏性取样，对本地植物的生长不产生过多干扰。
[0006]为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种基于气孔导度参数检测外来物种土壤滞留效应的方法，包括步骤如下：
[0008]1)取外来物种定植的土壤为外来组，同时取未生长外来种的土壤作为对照组，分别过筛，去除石子、枯枝烂叶及根系；
[0009]2)将步骤1)处理后的外来组土壤、对照组土壤接种在灭菌的河沙中，室温下放置44
‑
50h，然后再进行灭菌，静置至室温，排除土壤非生物因素的干扰；分别得到外来组生长土壤、对照组生长土壤；
[0010]3)将刚萌发的本地种子分别埋在外来组生长土壤、对照组生长土壤中，每天浇水一次，保持土壤湿润；
[0011]4)当植物生长出2
‑
3片真叶时对植物的气孔交换参数进行测定；
[0012]5)对种植于外来组土壤和对照组土壤的本地种所测的交换参数进行单因素方差
分析，如果外来组生长土壤的植物的净光合速率，气孔导度，蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度显著性低于对照组生长土壤，说明外来种产生了明显的土壤滞留效应，或称土壤遗产，否则则相反。
[0013]根据本专利技术优选的，步骤1)中，过筛为过2
‑
3mm的筛网。
[0014]根据本专利技术优选的，步骤1)中，未生长外来种的土壤为定植本地种的土壤，距离外来物种定植取样点100
‑
120m。
[0015]根据本专利技术优选的，步骤2)中，外来组土壤为灭菌的河沙质量的6％
‑
10％，对照组土壤为灭菌的河沙质量的6％
‑
10％。
[0016]根据本专利技术优选的，步骤2)中，灭菌的河沙为在121℃高温灭菌30min。
[0017]根据本专利技术优选的，步骤2)中，灭菌为在121℃高温灭菌30min。
[0018]根据本专利技术优选的，步骤3)中，萌发的本地种子埋藏深度为0.5
‑
1.5cm。本地种子的种类不受限制，只要是本地的即可。
[0019]根据本专利技术优选的，步骤4)中，采用Li
‑
cor 6800便携式光合测定系统对本地植物的气孔交换参数进行测定。
[0020]本专利技术的技术特点及优点：
[0021]1、本专利技术的基于气孔导度参数检测外来物种土壤滞留效应的方法，该方法测定时间短，一般在1
‑
2月的时间内就可以测定出结果，并且为非破坏性取样，对本地植物的生长不产生过多干扰。
[0022]2、本专利技术的方法能够对外来种的土壤遗产对本地植物的影响进行综合的评价，本专利技术操作更简便，可以从多个角度更加全面的进行测定。
[0023]3、本方法采用的LI
‑
COR6800便携式光合测定系统测定时间段，一般1
‑
2min即可测定一个样品的全部气孔交换参数。
附图说明
[0024]图1为本地种的气体交换参数在外来组生长土壤、对照组生长土壤条件下的变化图；A图为净光合速率；B图为蒸腾速率；C图为气孔导度；D图为胞间二氧化碳浓度。
具体实施方式
[0025]以下实施例是对本专利技术的进一步说明，但本专利技术的所要求的保护范围并不局限于实施例所涉及之范围。
[0026]实施例中Li
‑
cor 6800便携式光合测定系统，购自美国LICOR公司。
[0027]实施例1
[0028]1)取外来种火炬树(Rhus typhina)定植的土壤为外来组，同时取未生长外来种的土壤作为对照组，分别过2.5mm筛，去除石子、枯枝烂叶及根系；对照组距离外来物种定植取样点100m；放置在4℃冰箱中；
[0029]2)将步骤1)处理后的外来组土壤、对照组土壤按照8％的质量比接种在灭菌的河沙中，室温下放置48h，然后再进行121℃高温灭菌30min，静置至室温，排除土壤非生物因素的干扰；分别得到外来组生长土壤、对照组生长土壤；灭菌的河沙为在121℃高温灭菌30min；
[0030]3)将本地种元宝槭(Acer truncatum)刚萌发的本地种子分别埋在外来组生长土壤、对照组生长土壤中，埋藏深度为0.5
‑
1.5cm，每天浇水一次，保持土壤湿润；
[0031]4)当植物生长出2
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3片真叶时，采用Li
‑
cor 6800便携式光合测定系统对本地植物的气孔交换参数进行测定，设置光照强度为1600μmol m
‑
2s
‑
1，叶室二氧化碳浓度为400μmol mol
‑
1，温度为25度，湿度控制在50％；
[0032]5)外来组生长土壤的本地植物元宝槭的净光合速率，气孔导度，蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度显著性低于在对照组生长土壤时(如图1所示)，证明外来种火炬树产生了明显的土壤滞留效应，或称土壤遗产。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于气孔导度参数检测外来物种土壤滞留效应的方法，包括步骤如下：1)取外来物种定植的土壤为外来组，同时取未生长外来种的土壤作为对照组，分别过筛，去除石子、枯枝烂叶及根系；2)将步骤1)处理后的外来组土壤、对照组土壤接种在灭菌的河沙中，室温下放置44
‑
50h，然后再进行灭菌，静置至室温，排除土壤非生物因素的干扰；分别得到外来组生长土壤、对照组生长土壤；3)将刚萌发的本地种子分别埋在外来组生长土壤、对照组生长土壤中，每天浇水一次，保持土壤湿润；4)当植物生长出2
‑
3片真叶时对植物的气孔交换参数进行测定；5)对种植于外来组土壤和对照组土壤的本地种所测的交换参数进行单因素方差分析，如果外来组生长土壤的植物的净光合速率，气孔导度，蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度显著性低于对照组生长土壤，说明外来种产生了明显的土壤滞留效应，或称土壤遗产...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭卫华，许振伟，崔兆杰，胡奕，王警锋，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：