楊樹(shù)品種更替連作對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的影響及外源酚酸的化感效應(yīng).pdf

1、楊樹(shù)人工林由于多代連作導(dǎo)致了嚴(yán)重的地力衰退,土壤生態(tài)環(huán)境惡化,林分生產(chǎn)力下降。以往人工林地力衰退研究主要集中在氣候、土壤、人工林群落結(jié)構(gòu)及其功能、土壤微生物種群區(qū)系變化、栽培措施等方面,對(duì)楊樹(shù)人工林連作效應(yīng)、特別是品種更替連作效應(yīng)及外源酚酸類(lèi)物質(zhì)化感效應(yīng)缺少必要的研究。為進(jìn)一步揭示楊樹(shù)人工林地力衰退的機(jī)理,探索切實(shí)可行的維持林地生產(chǎn)力的技術(shù)和方法,本文對(duì)山東莒縣境內(nèi)的楊樹(shù)品種更替連作林地土壤生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了研究,并采用外源添加方法研究了阿

2、魏酸、苯甲酸、對(duì)羥基苯甲酸、肉桂酸和香草醛對(duì)土壤酶、土壤微生物和楊樹(shù)苗木的化感效應(yīng)。主要研究結(jié)果表明： 1.楊樹(shù)品種更替連作與非更替連作相比,土壤的生態(tài)環(huán)境有明顯的改善：楊樹(shù)品種更替連作林地的pH值均顯著高于作為對(duì)照林地的非更替連作林地,有效減輕了土壤酸化。品種更替連作林地土壤有機(jī)質(zhì)含量、林地細(xì)菌、真菌、放線菌和土壤微生物總量都高于非更替連作,土壤脲酶、過(guò)氧化物酶和多酚氧化酶活性更替連作林地高于非更替連作林地,過(guò)氧化氫酶活性低于

3、非更替連作。 2.阿魏酸、苯甲酸、對(duì)羥基苯甲酸、肉桂酸和香草醛五種物質(zhì)在楊樹(shù)人工林林地土壤中均被HPLC檢出。五種物質(zhì)在楊樹(shù)人工林林地土壤中存在一定的積累,隨著楊樹(shù)連作代數(shù)的增加,阿魏酸的含量逐漸降低,苯甲酸和肉桂酸含量則增加。楊樹(shù)人工林林地中以對(duì)羥基苯甲酸的含量最高,肉桂酸含量最低,五種酚酸類(lèi)物質(zhì)總量在二代林根際土壤中最多,更替三代林次之,一代林最少,不同連作類(lèi)型之間差異顯著。 3.酚酸物質(zhì)對(duì)土壤微生物具有明顯的化感效

4、應(yīng)。真菌數(shù)量隨著阿魏酸、肉桂酸和香草醛濃度的增加而先增大后降低,隨著苯甲酸濃度的增大而增大,真菌在阿魏酸和香草醛50μg·g-1濃度時(shí)達(dá)到最大數(shù)量,在肉桂酸100μg·g-1濃度時(shí)達(dá)到最大。放線菌數(shù)量隨著阿魏酸、苯甲酸和肉桂酸濃度增大表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì),對(duì)羥基苯甲酸和香草醛則對(duì)放線菌表現(xiàn)為抑制作用,且抑制程度隨著濃度的增大而加強(qiáng)。氨化細(xì)菌數(shù)量在經(jīng)過(guò)阿魏酸、對(duì)羥基苯甲酸和香草醛50μg·g-1、100μg·g-1和200μg·g-1

5、三個(gè)濃度處理后比對(duì)照顯著增加,且均在100μg·g-1濃度處理時(shí)氨化細(xì)菌數(shù)量達(dá)到最大；只有苯甲酸和肉桂酸在200μg·g-1濃度時(shí)表現(xiàn)為抑制作用。隨著苯甲酸和香草醛處理濃度的增加,纖維素分解菌的數(shù)量先增加后降低。阿魏酸、對(duì)羥基苯甲酸和肉桂酸不同濃度均對(duì)纖維素分解菌均表現(xiàn)為不同程度的抑制作用。五種酚酸對(duì)亞硝酸細(xì)菌表現(xiàn)為較強(qiáng)的抑制作用,亞硝酸細(xì)菌的數(shù)量大幅度下降,其中對(duì)羥基苯甲酸的抑制作用最強(qiáng),香草醛的抑制作用最弱。 4.五種酚酸對(duì)

6、土壤酶具有明顯的化感效應(yīng)。阿魏酸、苯甲酸、對(duì)羥基苯甲酸、肉桂酸、香草醛五種物質(zhì)50μg·g-1、100μg·g-1和200μg·g-1均對(duì)脲酶產(chǎn)生抑制作用,且抑制作用隨著濃度的增加而加強(qiáng),酚酸對(duì)脲酶的抑制程度為肉桂酸>對(duì)羥基苯甲酸>阿魏酸>苯甲酸。過(guò)氧化氫酶活性在苯甲酸和對(duì)羥基苯甲酸上述三個(gè)濃度酚酸處理下活性上升,且隨著濃度增加活性增強(qiáng),但肉桂酸和香草醛處理在高濃度時(shí)活性增強(qiáng)程度有所下降,阿魏酸則在高濃度下表現(xiàn)為抑制作用。過(guò)氧化物酶活性

7、在阿魏酸50μg·g-1濃度下增強(qiáng),在100μg·g-1和200μg·g-1濃度表現(xiàn)抑制作用；苯甲酸和肉桂酸則只在200μg·g-1起到為抑制作用,香草醛三個(gè)濃度對(duì)過(guò)氧化物酶活性均表現(xiàn)為刺激作用,對(duì)羥基苯甲酸作用規(guī)律不明顯。五種酚酸對(duì)多酚氧化酶均表現(xiàn)為抑制作用,且隨著濃度的增加,抑制作用加強(qiáng),抑制作用為阿魏酸>苯甲酸>對(duì)羥基苯甲酸。香草醛在低濃度時(shí)的抑制作用較小,但在高濃度下抑制作用強(qiáng)于上述三種酚酸。 5.五種外源酚酸處理可以對(duì)