杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国南方最重要的用材树种之一,长期以来的生产实践表明,连栽导致生产力下降、地力衰退。杉木的铝毒害被认为是杉木连栽地力衰退的重要原因。由于土壤大部分磷以难溶性磷形式存在,缺磷也是酸性土壤制约杉木生长的重要因素,低磷和铝毒是酸性土壤上限制杉木生长的两大主要障碍因子。本研究以此为背景,采用营养液培养试验研究了低磷和铝毒处理对杉木幼苗SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)酶活性、MDA(丙二醛)含量、根系活力、叶绿素荧光参数等生理指标的影响,探讨杉木幼苗对低磷和铝毒胁迫的耐性机制,以期为培育杉木耐低磷及耐铝毒品种提供理论依据和实验基础,为解决杉木连栽地力衰退问题提供理论依据。主要研究结果如下:1.低磷和铝毒胁迫对杉木幼苗脂膜透性和活性氧(AOS)代谢的影响低磷和铝毒胁迫对杉木叶片脂膜透性和保护酶活性有显著地影响。低磷条件下不同铝浓度水平随着胁迫时间的延长,杉木幼苗SOD、POD、CAT酶活性在低铝条件下都呈先上升后下降趋势,但上升幅度有所不同,表明此时杉木幼苗为避免遭受伤害已做出适应性反应,启动了自身的保护酶系统,杉木幼苗通过体内的生理保护机制来减少所受到的胁迫;而在中铝和高铝条件下,一直保持下降趋势,且在高铝时下降幅度更大,说明杉木对环境中的中、高铝响应强烈,中、高铝胁迫严重影响其生理反应;MDA含量都呈上升趋势,且随铝浓度升高其上升幅度越大。表明,低磷条件下一定程度的铝胁迫可以促进杉木幼苗保护酶活性的升高,但铝胁迫程度太深会导致细胞内自由基数量急剧增加,保护酶系统的活性受到抑制,最终导致膜脂过氧化程度加剧,MDA大量积累。高铝条件下不同磷浓度水平随着胁迫时间的延长,SOD酶活性在低磷条件下,一直保持下降趋势;而在中磷条件下呈下降趋势;高磷条件下,前期呈升高趋势,后期呈下降趋势。POD酶活性在低磷条件下,一直保持下降趋势;而在中磷和高磷条件下,前期呈升高趋势,后期呈下降趋势。CAT活性在低磷条件下,一直保持下降趋势;在中磷条件下,一直保持下降趋势;而在高磷条件下前期呈上升趋势,后期呈下降趋势;MDA含量都呈上升趋势,且随磷浓度升高其上升幅度越小。表明,高铝条件下高磷可以促进保护酶活性的升高,减少MDA积累,但由于高铝胁迫程度太深导致自由基数量急剧增加,保护酶系统的活性受到抑制,到了胁迫后期最终导致膜脂过氧化程度加剧,MDA大量积累。2.低磷和铝毒胁迫对杉木幼苗根活力的影响低磷和铝毒都严重抑制杉木的根系活力,低磷条件下中、高铝处理7天后就受到了明显抑制;高铝条件下,无、低磷处理7天后就受到了明显抑制。在低磷条件下不同铝离子浓度水平随胁迫时间的延长,根活力在无铝条件下,先增强后减弱;在低铝、中铝、高铝条件下,一直保持下降趋势,高铝条件下变化幅度更大。在高铝条件下不同磷浓度水平随胁迫时间的延长,根活力在无磷、低磷、中磷条件下,一直保持下降趋势;高磷条件下,前期呈缓慢升高趋势,后期缓慢下降。说明高磷能够在一定程度上缓解杉木铝毒害,但是有一定的限度。3.低磷和铝毒胁迫对杉木幼苗叶绿素荧光参数的影响在低磷条件下不同铝离子浓度水平随胁迫时间的延长,Fo、qN在无铝、低铝、中铝、高铝条件下,一直保持上升趋势;Fv/Fm、qP在无铝、低铝、中铝、高铝条件下,一直保持下降趋势。与对照相比,在胁迫的前7天,Fv/Fm下降幅度比7-14天、14-21天小,且低铝时下降幅度小,中铝、高铝时下降幅度明显大增。在高铝条件下不同磷浓度水平随胁迫时间的延长,Fo、qN在无磷、低磷、中磷、高磷条件下,一直保持上升趋势;Fv/Fm、qP在无磷、低磷、中磷、高磷条件下,一直保持下降趋势。方差分析表明,各处理与对照相比Fo、qN、Fv/Fm、qP参数的变化均达到显著或极显著水平。