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研究生:許崑衍
研究生(外文):Kun-yen Hsu
論文名稱:叢枝菌根菌對羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木生長及生理特性之效應
論文名稱(外文):Effects of Arbuscular Mycorrhizal Fungi on Growth and Physiological Characteristics of Rhus chinensis var.roxburghii, Mallotus paniculatus, and Macaranga tanarius Seedlings
指導教授:李明仁李明仁引用關係
指導教授(外文):Ming-Jen Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立嘉義大學
系所名稱:林業暨自然資源研究所碩士班
學門:農業科學學門
學類:林業學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:121
中文關鍵詞:叢枝菌根菌羅氏鹽膚木白匏仔血桐
外文關鍵詞:Arbuscular mycorrhizal fungusRhus chinensis var.roxburghiiMallotus paniculatusMacaranga tanarius
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本研究旨在探討叢枝菌根菌對羅氏鹽膚木(Rhus chinensis var. roxburghii)、白匏仔(Mallotus paniculatus)及血桐(Macaranga tanarius)苗木生長及生理特性之效應。以分離自雲林縣古坑鄉草嶺地區崩塌地內羅氏鹽膚木根圈土壤之優勢叢枝菌根菌Acaulospora scrobiculata,及白匏仔和血桐根圈土壤之優勢叢枝菌根菌Glomus mosseae,經繁殖後,分別接種至栽植於不同介質之羅氏鹽膚木、白匏仔和血桐苗木,七個月後觀察其對苗木生長及生理特性之影響。

研究試驗結果顯示,羅氏鹽膚木苗木在苗高淨生長量、根頸直徑淨生長量、生物量、總葉面積、土壤水勢、葉綠素a+b濃度、木質部水勢、植物體脯胺酸濃度、氮、鎂濃度、蒸散作用及氣孔導度上,均以接種菌根菌及混合介質處理者最佳。白匏仔苗木在苗高淨生長量、根頸直徑淨生長量、生物量、葉含水率、總葉面積、葉綠素a+b濃度、木質部水勢、植物體脯胺酸濃度、氮、磷、鉀、鈣、鎂、鈉濃度、蒸散作用及氣孔導度上,均以接種菌根菌及混合介質處理者最佳。血桐苗木在苗高淨生長量、生物量、葉含水率、總葉面積、葉綠素a+b濃度、葉片水勢、木質部水勢、植物體脯胺酸濃度、氮、磷、鉀、鈣、鎂、鈉濃度、蒸散作用及氣孔導度,均以接種菌根菌及混合介質處理者最佳。

菌根構造之研究結果顯示,叢枝菌根菌A. scrobiculata可與羅氏鹽膚木苗木根部形成良好之叢枝菌根,而G. mosseae可與白匏仔和血桐苗木根部形成良好之叢枝菌根,並且對苗木之生長、生物量、耐旱性及生理特性等均有顯著之增進作用。

本研究證實叢枝菌根菌A. scrobiculata可促進羅氏鹽膚木苗木之生長,而G. mosseae可促進白匏仔和血桐苗木之生長,在崩塌地復育之育林作業上具有應用價值。
The objectives of this study were to examine the effects of mycorrhizal fungi on growth and physiological characteristics of Rhus chinensis var. roxburghii(Roxburgh sumac), Mallotus paniculatus(Turn-in-the wind)and Macaranga tanarius(Macaranga)seedlings. Seedlings were inoculated with two dominant arbuscular mycorrhizal fungi(AMF), i.e., Acaulospora scrobiculata and Glomus mosseae screened from the rhizosphere of Rhus chinensis var. roxburghii, Mallotus paniculatus, and Macaranga tanarius in landslide at Tsau-Ling, Gu-Keng, Yun-Lin county, and grown in different media. Seven months later, the effects of the AMF on growth of seedlings were measured and analyzed.

The results revealed that the net height growth, net root collar diameter growth, biomass, total leaf area, soil water potential, chlorophyll a+b concentrations, xylem water potential, proline, total N content, and Mg2+ ion concentrations, transpiration and stomatal aperture of Rhus chinensis var. roxburghii seedlings were the highest in inoculated ones grown in mixed media. The net height growth, net root collar diameter growth, biomass, leaf water content, total leaf area, chlorophyll a+b concentrations, xylem water potential, proline, total N content, P content, K+, Ca2+, Mg2+, Na+ ion concentrations of plants, transpiration and stomatal aperture of Mallotus paniculatus seedlings were the highest in inoculated ones grown in mixed media. The net height growth, biomass, leaf water content, total leaf area, chlorophyll a+b concentrations, leaf water potential, xylem water potential, proline, total N content, P content, K+, Ca2+, Mg2+, Na+ ion concentrations of plants, transpiration and stomatal aperture of Macaranga tanarius seedlings were the highest in inoculated ones grown in mixed media.

The results of mycorrhizal structure study showed that A. scrobiculata could form arbuscular mycorrhizas with roots of Rhus chinensis var. roxburghii seedlings, and G. mosseae could form arbuscular mycorrhizas with roots of Mallotus paniculatus and Macaranga tanarius seedlings. There were significant enhancements in seedlings growth, biomass, drought tolerance and physiological characteristics.

This study demonstrated that A. scrobiculata could stimulate the growth of Rhus chinensis var. roxburghii seedlings, and G. mosseae could stimulate the growth of Mallotus paniculatus and Macaranga tanarius seedlings, and would be applicable to the silvicultural practice of landslides restoration in Taiwan.
目 次

中文摘要 ………………………………..….…………….….….……..Ⅰ
英文摘要 ………………………………..…….……….…….……….. Ⅲ
目次 ………………………………………...……...…….……..……...Ⅴ
表目次 ……………………………………………..…...…..….…..…..Ⅵ
圖目次 ……………………………………………….……...…………Ⅹ
壹、緒言 ……………………………………………………..….…….. 1
貳、前人研究 ………………………………………………..….…….. 4
一、植生之探討 …………………….……..……………………... 4
二、研究樹種之特性 ………………………..…….…..…………. 5
三、植物與缺水逆境 …………………………….……..………... 6
四、植物之抗性 ……………………………...…….…………….. 8
五、菌根之特性 ……………………………..………………….. 12
六、土壤因子…………….………………………………………. 17
七、叢枝菌根菌與介質之相容性 .…...…….…….…………….. 18
參、材料與方法 …………………………………………..….………. 20
一、研究材料 ………………...…………………………………. 20
二、研究方法 ………………...…………………………………. 21
肆、結果 ……….……………………………...……….….…..….…... 30
伍、討論 ……………………...……………………………………..... 82
陸、結論 ……………………………………………….……..……..... 95
柒、引用文獻 .…………….………..………….………….………….. 97
捌、附錄 .………………………………………………….………… 108


表 目 次

表1 羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐種子之基本資料 …...…….……... 30
表2 羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐種子於不同介質處理下之發芽率..31
表3 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 苗高及根頸直徑淨生長之變方分析 …….………….…..……. 33
表4 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 苗高及根頸直徑淨生長之Tukey分析 ..................................... 34
表5 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 乾重之變方分析 …….……………………………………….... 35
表6 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 乾重之Tukey分析 .…..………..………....………………....… 36
表7 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 生物量分配之變方分析 ………………………………….….... 37
表8 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 生物量分配之Tukey分析……………….…….….…...….….… 38
表9 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 S/R率及葉含水率之變方分析 …......…………..…...….…...… 39
表10 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 S/R率及葉含水率之Tukey分析.……………………………... 40
表11 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 品質之變方分析 …….……………………………………….... 41
表12 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 品質之Tukey分析.…………………………………………...… 42
表13 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 總葉面積、葉片數及節間長度之變方分析 …….….……….... 43
表14 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 總葉面積、葉片數及節間長度之Tukey分析……………….... 44
表15 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 葉面積比、比葉面積及葉重量比之變方分析 …….………… 45
表16 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 葉面積比、比葉面積及葉重量比之Tukey分析.….……….…. 46
表17 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 土壤水勢之變方分析 ……....………………………………..... 47
表18 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 土壤水勢之Tukey分析 …………………..………………..…. 48
表19 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 葉綠素濃度之變方分析 …...………………………………...... 50
表20 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 葉綠素濃度之Tukey分析……………………………………… 51
表21 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 葉片水勢之變方分析 ...………………………………………... 52
表22 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 葉片水勢之Tukey分析……….………………….…………….. 53
表23 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 木質部水勢之變方分析 …...……...……………….…….......... 54
表24 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 木質部水勢之Tukey分析…………………….……………...… 55
表25 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 脯胺酸濃度之變方分析 ……………………………………… 56
表26 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 脯胺酸濃度之Tukey分析……………….…….……….……… 57
表27 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 氮濃度之變方分析 …...……………………………………….. 58
表28 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 氮濃度之Tukey分析 .…………………..……...……………… 59
表29 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 磷濃度之變方分析 …...……………………………………….. 60
表30 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 磷濃度之Tukey分析 .………………….…………..….….…... 61
表31 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 鉀濃度之變方分析 …...…………………………….….……... 62
表32 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 鉀濃度之Tukey分析 ………………………...…..…….……... 63
表33 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 鈣濃度之變方分析 ……..………………………………..….… 64
表34 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 鈣濃度之Tukey分析 .…..………………..…………….….…... 65
表35 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 鎂濃度之變方分析 …...……………………………...……..… 66
表36 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 鎂濃度之Tukey分析 ……………………..…….……….…… 67
表37 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 鈉濃度之變方分析 ……..…………………..………...…….… 68
表38 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 鈉濃度之Tukey分析 ...…………………….………….…....… 69
表39 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 蒸散作用及氣孔導度之變方分析 ……...….…..…………..… 70
表40 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 蒸散作用及氣孔導度之Tukey分析 ……….………...…….… 71
表41 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木及血桐苗木下表皮氣 孔密度之變方分析 …...…………………….……………....… 72
表42 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木及血桐苗木下表皮氣 孔密度之Tukey分析 ...................................................………. 73
表43 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 生長介質可置換性陽離子濃度之變方分析 …………………. 74
表44 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 生長介質可置換性陽離子濃度之Tukey分析 …………….… 75
表45 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 土壤陽離子置換容量之變方分析 ……..……………….……... 76
表46 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 土壤陽離子置換容量之Tukey分析……………………..…….. 77
表47 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 土壤有效磷含量之變方分析 ……..………………………........ 78
表48 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 土壤有效磷含量之Tukey分析 ..………………………………. 79
表49 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 土壤氮含量之變方分析 ……..……………………………….... 80
表50 接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木、白匏仔及血桐苗木 土壤氮含量之Tukey分析 .…………………………………….. 81




圖 目 次

圖1 羅氏鹽膚木根圈土壤分離出之叢枝菌根菌 Acaulospora scrobiculata ………………………..................... 108
圖2 白匏仔及血桐根圈土壤分離出之叢枝菌根菌 Glomus mosseae ……………………………………………... 108
圖3 A. scrobiculata孢子在SEM下之外觀形態 ……....……..… 109
圖4 G. mosseae孢子在SEM下之外觀形態 ………………...….. 109
圖5 接種菌根菌A. scrobiculata,羅氏鹽膚木苗木根部之感染情 形 .........…………………………………………………......... 110
圖6 接種菌根菌G. mosseae,白匏仔苗木根部之感染情形 ..….… 110
圖7 接種菌根菌G. mosseae,血桐苗木根部之感染情形 ....….… 110
圖8 苗木接種或未接種菌根菌及不同介質處理7個月後之生長情形 ……………………………………………….……….…….. 111
圖9 苗木接種或未接種菌根菌及不同介質處理7個月後根部之生 長情形 …….……….…………………….…..……………..… 112
圖10 羅氏鹽膚木苗木在光照低於100μmol photon m-2s-1時葉片 光合作用光反應曲線 ….…………....…......…………..….... 113
圖11 不同光度處理羅氏鹽膚木苗木葉片光合作用光反應曲線.…113
圖12 白匏仔苗木在光照低於100μmol photon m-2s-1時葉片光合 作用光反應曲線 ..………………………………...….…...… 114
圖13 不同光度處理白匏仔苗木葉片光合作用光反應曲線 …...... 114
圖14 血桐苗木在光照低於100μmol photon m-2s-1時葉片光合作 用光反應曲線 ..…………………………………..……….… 115
圖15 不同光度處理血桐苗木葉片光合作用光反應曲線 .………. 115

圖16 接種或未接種菌根菌及不同介質處理羅氏鹽膚木苗木下表 皮氣孔分佈、形態及葉部組織之微細構造 .....…………..… 116
圖17 接種或未接種菌根菌及不同介質處理白匏仔苗木下表皮氣 孔分佈、形態及葉部組織之微細構造 .……………….……. 117
圖18 接種或未接種菌根菌及不同介質處理血桐苗木下表皮氣孔 分佈、形態及葉部組織之微細構造 .…………………….…. 118
圖19 羅氏鹽膚木苗木接種或未接種菌根菌及不同介質處理7個 月後之根部微細構造 .…………………………………..….. 119
圖20 白匏仔苗木接種或未接種菌根菌及不同介質處理7個月後 之根部微細構造 .……………………………………….…... 120
圖21 血桐苗木接種或未接種菌根菌及不同介質處理7個月後之 根部微細構造 ……………………………………….……… 121
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