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盐渍环境是影响农业生产最为严重的因素之一,世界大面积的盐碱地和土壤盐渍化使得植物盐害及耐盐机理的研究成为当前农业科学研究的重要课题之一。地下生态系统作为当前生态学研究中的难题,有关其生态系统功能的研究尚不明确。植物根系作为联系地上和地下生态系统的主要媒介,它能够在土壤中感应外界胁迫,并通过自身调节使根系生长分布格局发生生态适应性反应,这种适应对策在逆境中表现为增加生存机会。菊芋(Helianthus tuberosusL.)作为一种耐盐植物,其抗逆性强,用途广泛,在盐渍化土地上开发菊芋资源,对于利用及改良盐渍土地、增加后备耕地资源具有重要的战略意义。本研究探究在盐胁迫的环境下,菊芋根系生长及根际土壤微环境的变化规律,阐明其根系生长与根际土壤微环境的相互适应关系,旨在为探究耐盐植物的耐盐机理提供理论支撑。本研究选取菊芋品种南芋]号为实验材料,研究了在盐渍化原位生境下南芋1号根系分布格局变化规律,同时研究了根际土壤酶活及微生物群落多样性的变化与根系生长的关系,揭示了菊芋根系的适盐特性,并对南芋1号根系分泌物的成分进行了初步探究。主要研究结果如下:1.土壤含盐量在0.1%-0.18%范围内,NY-1的根系生长基本没有受到抑制。土壤含盐量超过0.2%后,对其根系生长有明显的抑制作用。NY-1根系分布主要集中于0-15cm 土层,水平方向上延伸超过30cm,表明NY-1是通过把根系集中生长于一定范围的土壤之中,并且横向生长较广的方式来躲避盐害;根系在垂直方向上的根长密度与土壤pH呈极显著负相关关系(P<0.01),与土壤可溶性盐含量呈极显著负相关关系(P<0.01),与土壤盐水比呈极显著负相关关系(P<0.01),其中pH对根长密度影响最大(r=-0.602),其次是可溶性盐含量(r=-0.440)和土壤盐水比(r=-0.435)。2.土壤脲酶活性与根长密度呈极显著正相关关系(P<0.01),与土壤pH呈显著负相关关系(P<O.05);土壤过氧化氢酶与根长密度呈极显著正相关关系(P<0.01),与土壤pH呈显著负相关关系(P<0.05),与土壤可溶性盐和土壤盐水比呈极显著负相关关系(P<0.01);土壤蔗糖酶与根长密度没有显著相关性,但是与土壤pH呈显著负相关关系(P<0.05),与土壤可溶性盐和土壤盐水比呈极显著负相关关系(P<0.01)。3.土壤的细菌组成总体上表现出很高的相似性,但是在每个门的构成上存在差异化分布,其中土壤优势菌种主要有四种,分别是变形菌门,酸杆菌门,拟杆菌门和放线菌门,高于总体含量的80%,其中在属水平上,总共有643个不同的属在土壤样品中被发现,其中又有72种在不同土壤样品中表现出显著性差异。4.菊芋根系分泌物受到土壤含盐量的影响,其中在高盐胁迫条件下(S4),NY-1的根系分泌物以结构简单的直链烷烃为主,如正十五烷、正十六烷、正二十烷、正三十烷等,酸类分泌物种类极少;而在低盐胁迫条件下(S1-S3),基本无直链烷烃的分泌。以上结果表明,NY-1根系主要集中分布于0-15cm 土层,在水平方向上延伸超过30cm来躲避盐害,根系在垂直方向上的分布显著受到土壤pH、土壤可溶性盐含量和土壤盐水比的影响;土壤脲酶和过氧化氢酶活性显著受到土壤pH的限制;变形菌门,酸杆菌门,拟杆菌门和放线菌门是土壤中的优势菌群,高于总体含量的80%;NY-1根系在不同土壤含盐量条件下分泌物种类受到影响。