植物生长动力学酶系统与方法论探讨

摘要

构建因素对产量(生物量)函数关系是研究农作物(植被)产量(生物量)变化的影响因素作用规律及作用机理的基本方法。由于单因素不断变化，多因素互作或叠加，实践中极难确定其对产量作用的精确参数。通过确定因素对生长速率的函数关系，即植物生长动力学研究，是解决上述问题的基本出路。目前开展植物生长动力学研究的限制性环节是植物生长动力学机理概念模型和植物生长速率精确测定。本研究从植物生长动力学基本规律和微观生物学基础两方面出发，考查植物生长动力学机理，构建概念模型；同时在植株层面以多花黑麦草为模式植物，应用无损定株法进行植株生长速率精确测定及氮素生长动力学研究；在植被层面以呼伦贝尔草原为例，进行草原退化机理分析。研究结果如下： (1)植物生长动力学基本规律与酶促反应动力学基本规律相似；植物生长的微观生物学基础主要由酶促反应和与酶促反应机理相似或受到酶促反应深刻影响的过程组成；植物在生长过程中，微观上是酶系统反应过程，宏观上则是具有与酶相似性质的催化剂。由此提出假说：植物生长动力学的基础是酶系统反应。并且推论：植株及植被生长的影响因素可以简化为“底物”、“酶系统”、“环境”、“产物”4类。研究植物酶系统反应规律将为植物生产工程建设提供理论指导。(2)无损定株法测定拔节期多花黑麦草植株生长速率，其鲜、干重增长量测定精度分别可达0.1g和0.01g，以培养天数计，则生物量增长量的测定分辨率最高达到1天水平。(3)对呼伦贝尔草原不同退化阶段植被和土壤养分调查表明：生物量指标可以准确衡量草原植被退化程度；土壤碱解氮和有效磷与鲜草产量之间呈正直相关关系，R2分别达到0.5829(P=0.0167)和0.8164(P=0.0008)，但土壤速效钾含量与鲜草产量的关系不显著(P＞0.05)。 由于植物生长动力学规律和微观生物学基础归纳材料存在局限性，植物生长动力学酶系统假说机理研究仍需进一步完善。无损定株法在不同植物和生育期应用的可行性尚待展开考查。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图、表、公式目录

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第1章文献综述

第2章试验材料与研究方法

第3章植物生长动力学机理的初步研究

第4章植物生长动力学方法论的初步研究

第5章植物生长动力学方法论的初步应用

第6章讨论

第7章结论

参考文献

致谢

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