刺槐根际土壤水浸提液对5种常见园林植物种子萌发及幼苗生长的化感作用

为了探讨刺槐的化感作用,以5年树龄的刺槐根际土壤为试材,采用化感隶属值累加值综合评价化感效应,研究不同浓度土壤水浸提液对一串红(Salvia splendens Ker-Gawler)、高羊茅(Festuca elata)、红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop)、结缕草(Zoysia japonica Steud.)、鸡冠花(Celosia cristata L.)种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响。结果表明,随着浸提液浓度的升高,5种园林植物的发芽率、发芽势、发芽指数、叶绿素含量、株高、茎粗及总干重逐渐降低;相对电导率和MDA含量逐渐升高;POD、SOD和CAT活性先升高后降低;土壤水浸提液对5种园林植物的综合化感效应表现为化感抑制,抑制程度由轻到重依次为高羊茅、结缕草、鸡冠花、一串红和红豆草。     

紫花苜蓿根系分泌物的鉴定

为了探讨紫花苜蓿化感效应及干旱条件下化感与水分竞争的关系,运用二氯甲烷分离提取紫花苜蓿根际土里所含根系分泌物,并用气相色谱和质谱联合仪(GC-MS)进行了鉴定。对典型分泌物羟基苯甲酸的生物学效应进行了测试,结果表明：紫花苜蓿根际土所含分泌物有各种直链烷烃、环烷烃、烯烃、醇类、甲基苯硫酚、酚类苯、酯类、杂环苯胺、萘胺、酚酸和稠环芳香族化合物。高浓度羟基苯甲酸对砂培小麦发芽率的抑制大于对芽干重的抑制。在供水不足时,无论单播还是混播,小麦生长均受到抑制,竞争大于化感作用。供水充足时混播较单播有利于小麦生长,间作对小麦生长各项收获指标的化感正效应大于单作。干旱胁迫环境苜蓿与小麦间作,竞争大于化感作用。     

油松、白皮松古树林下野生地被种类调查及优势种分析

对油松、白皮松古树林下野生地被植物种类进行调查,旨在为古树下植被生态恢复提供依据。通过对香山公园碧云寺、十三陵永陵2个区域的油松、白皮松古树林下野生地被植物种类进行调查,记录古树林下各样方内全部植物的种类、株高,植株数量、频次及覆盖面积,计算各植物种类的相对多度、相对盖度、相对频度和重要值,并依此对地被植物进行优势种分析。结果显示,香山公园碧云寺油松古树林下夏季地被优势种为求米草、青绿薹草、多花胡枝子和短尾铁线莲;白皮松古树林下夏季地被优势种为求米草和短尾铁线莲;十三陵永陵油松古树林下夏季地被优势种为多花胡枝子、荆条和求米草,白皮松古树林下夏季地被优势种为多花胡枝子、荆条、抱茎苦荬菜、青绿薹草和酸枣。不同区域及不同种类古树林下地被植物存在一定差异,但求米草、多花胡枝子和青绿薹草在香山和十三陵地区均为野生优势种,可考虑在古树地被恢复中应用。     

化感水稻抑草作用的根际生物学特性与研究展望

当前水稻化感作用研究主要集中在其遗传生理与分子生态特性和水稻化感物质的分离鉴定及其抑草作用的根际生物学过程与机制两方面。水稻化感作用是个可遗传的数量性状,控制该性状的QTL主要定位在第2、第3、第8、第9、第10染色体上,并存在显著的QTL上位性作用及其与环境的互作效应,但未见控制化感作用性状的QTL遗传信息与何种化感物质的产生紧密相关的研究报道。从现有水稻化感物质的分离鉴定结果看,水稻化感物质可分为三大类,即酚酸类、萜类和黄酮类物质。这三类物质对靶标植物(稗草)均有抑制作用,但酚酸类物质起化感抑草作用的有效浓度较另两类物质的高,且从土壤中检测到的浓度比室内测定的化感抑草作用有效浓度低得多。因此,酚酸类物质是否是一类化感物质经常遭到一些学者的质疑。然而,也有研究结果表明,逆境引起的水稻化感作用潜力增强与其合成酚酸类物质的基因表达增强以及所合成的该类物质分泌释放到根际土壤中的量增多有关。当抑制化感水稻的PAL-2-1基因表达后,其酚酸类物质含量降低,根际微生物数量也随之减少,其中黏细菌属的细菌丰度明显降低,化感抑草效果下降,因而认为在田间条件下化感水稻PAL-2-1基因调控其酚酸类物质合成,经根系分泌进入根际土壤后引起根际特异微生物的趋化性聚集,在这一过程中,释放的根系分泌物可能被土壤中存在的多样性微生物所降解,从而降低其在土壤中的浓度,但正是通过土壤微生物的降解与转化作用,引发了化感物质与根际微生物的藕合效应,并由此产生了水稻化感抑草现象。因此,深入研究这一根际生物学过程对于最终揭示水稻化感作用机理有着极其重要的理论与实际意义。     

玉竹根际土壤化感作用研究及化感物质的鉴定

通过对玉竹根际土壤提取液的生物学试验和有机化合物的分离鉴定,探讨玉竹连作障碍与化感作用的关系。采用浸提法制备不同浓度的玉竹根际土壤浸提液,用室内生物测定法测定玉竹的化感效应;采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)鉴定玉竹根际土壤有机化合物。结果表明：玉竹根际土壤浸提液能显著抑制玉竹自身根茎芽胞发芽率、幼苗苗高及根鲜重,且随浸提液浓度的升高,这种抑制作用增强。在玉竹根际土壤浸提液中鉴定到24个化合物,包括有机酸、酮、醛等化感物质,其中很多被报道是化感物质。可得出结论：玉竹根际土壤浸提液对自身根茎芽胞和幼苗生长具有明显的化感作用,且自毒效应具有一定的浓度依赖性,推断化感作用可能是造成玉竹连作障碍的原因之一。     

药用植物灯盏花与玉米轮作效应的初步研究

为了研究药用植物根际土壤对轮作农作物的化感作用并探究它们间的轮作效应,采用水浸法制备不同浓度的灯盏花根际土壤水浸提液,测定其对玉米种子萌发、幼苗生长的化感效应、玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响变化。结果表明,灯盏花根际土壤水浸提液对玉米种子发芽率具有抑制作用,当处理浓度为从0.16 g/mL (C)上升到0.50 g/mL (A)时,种子萌发率从62%降低到58%,发芽率化感效应指数随着浓度上升而加大,水浸提液使玉米幼苗的SOD活性和POD活性随着水浸提液浓度的增加而加强。灯盏花根际土壤含有化感物质对玉米具有明显的化感作用,从而对玉米种子发芽及幼苗生长表现出抑制作用,玉米不宜与灯盏花轮作栽培。     

木薯叶片及根际土水浸液对花生发芽的化感效应

采用室内培养法研究了木薯叶片及根际土水浸液对花生种子萌发和幼苗生长的化感效应。结果表明:与对照比较,1)3种浓度木薯根际土水浸液对花生种子的发芽率、发芽指数、活力指数和综合效应均有不同程度的促进作用,浓度越高促进效果越明显,当浓度为10mg/mL时,花生种子的发芽率与对照之间达到显著水平,发芽指数和活力指数与对照达到极显著水平,当浓度为20mg/mL时,花生种子的芽长和根长显著高于对照。2)3种浓度木薯叶片水浸液对花生种子的发芽率、发芽指数、活力指数、芽长和根长均起到抑制作用,但与对照均无显著差异。3)叶片水浸液和根际土水浸液处理对5个花生发芽指标平均效应的影响,以活力指数的平均效应最强。     

土壤微生物对长雄野生稻及其化感潜力后代抑草作用的影响

明确土壤微生物对化感作物田间抑草作用的影响及其机制,对农田杂草绿色防控具有重要意义。长雄野生稻(Oryzalongistaminata)是培育化感水稻的优良抗原,然而目前尚不清楚土壤微生物对该野生稻及其后代化感抑草作用的影响。本试验以非化感亚洲栽培稻(RD23)作为参照,通过温室盆栽试验对比研究了土壤微生物对长雄野生稻及其中化感潜力后代(RL169)的抑草效应,并分析了与其共培稗草的根际土壤微生物群落结构特征和对稗草养分吸收与利用的影响。结果表明:1)土壤微生物显著增强了长雄野生稻及其化感后代(RL169)的抑草效应(P<0.05),而对非化感亚洲栽培稻(RD23)则无明显影响;方差分析表明,土壤微生物、根系分泌物和不同化感潜力水稻互作(土壤微生物×根系分泌物×不同化感潜力水稻)对稗草的株高、根长和生物量具有显著影响(P<0.05)。2)长雄野生稻及其化感后代(RL169)改变了稗草根际土壤微生物的群落结构,降低了稗草根际土壤细菌的多样性水平和丰富度,与其共培稗草的根际细菌在科、属和种水平的数量显著低于非化感亚洲栽培稻(RD23)处理组(P<0.05)。3)长雄野生稻...     

银胶菊根际土壤化感作用的初步研究

研究银胶菊根际土壤浸提液对蔬菜种子和幼苗的化感作用。采用水浸提法制备不同浓度的银胶菊根际土壤浸提液,用生物测定法测定其对上海青、甜菜、苋菜种子萌发和幼苗生长的化感效应。银胶菊不同浓度土壤浸提液对3种植物种子萌发总体具有抑制作用,但对甜菜的GI表现为促进作用,同一浓度的土壤浸提液对3种植物种子发芽率的抑制作用大小顺序为苋菜>上海青>甜菜。与对照相比,幼苗根长和苗高发生明显变化;游离脯氨酸含量均高于对照,且随浸提液处理浓度的增加呈现升高趋势,而可溶性糖含量变化的趋势不一致。银胶菊根际土壤浸提液具有一定的的化感效应,且对不同植物及不同生长特性的化感效应具有选择性。     

西芹鲜根及根际区物化感物质成分鉴定

为探讨西芹鲜根及根际区物化感物质成分,利用柱层析法及GC-MS对西芹鲜根及根际区物不同浸提液二次层析后化感效应最佳流分进行分离鉴定。结果表明,西芹鲜根与根际区物乙醇浸提液二次层析后化感效应最佳流分的主要化感成分均为4-二甲氨基-2-甲基-1-苯基-丁-2-醇、8-十八烯酸甲酯、棕榈酸甲酯、十八烷二烯酸甲酯;西芹鲜根与根际区物丙酮浸提液二次层析后化感效应最佳流分的主要化感成分为2-丙烯酸十五烷基酯;西芹鲜根与根际区物水浸提液二次层析后化感效应最佳流分的主要化感成分为十六烷基二甲基叔胺、14-甲基十五烷酸甲酯、六甲基环三硅氧烷、(E)-9-十八烯酸甲酯、蓖麻油酸甲酯、16-甲基十七烷酸甲酯。     

黄土沟壑区植被恢复中土壤生物学特性的响应及其评价

摘要：了解不同植被恢复类型对土壤生物学特性的影响。以农地为对照,该研究通过对侧柏天然次生林、不同林龄（5,20,30年）刺槐人工林、荆条灌丛和苜蓿草地6种不同植被恢复类型土壤生物学特性的探索研究。结果表明,与对照相比,不同的植被恢复类型土壤生物学特性均有明显增强,土壤微生物量及土壤酶活性显著提高。采用土壤微生物量碳、氮、磷和尿酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶7项指标计算该区域土壤生物学特性,进行土壤生物学特性等量评价。不同植被恢复模式土壤生物学特性的大小顺序为：30年刺槐、20年刺槐、侧柏、荆条、5年刺槐、苜蓿、农地。该区采用刺槐恢复模式效果较优于苜蓿及荆条、侧柏模式。     

太行山南端外来树种火炬树群落的水保效应

为了全面了解外来树种火炬树的生态服务功能,从林冠层截留量、枯落物层持水率、林地贮水性能和渗透性能4个方面,研究了6年、11年火炬树,12年刺槐、15年侧柏及荆条灌丛的水保效应。结果表明：灌层截留量：11年火炬树>15年侧柏>6年火炬树>12年刺槐>荆条灌丛,4个树种冠层截持率分别为侧柏35.89%,火炬树32.40%,荆条26.53%,刺槐3.50%;枯落物层持水率为：11年生火炬树>12年生刺槐>6年生火炬树>15年生侧柏>荆条灌丛;林地贮水性能：11年生火炬树>15年生侧柏>12年生刺槐>6年生火炬树>荆条灌丛;林地渗透性能为：11年生火炬树>15年生侧柏>12年生刺槐>荆条灌丛>6年生火炬树,在太行山低山丘陵区困难立地上,火炬树群落具有良好的水土保持作用。     

油松、虎榛子不同林型根际土壤微生物多样性研究

为了了解油松、虎榛子不同林型中微生物区系的变化及功能多样性变化规律,揭示在自然森林生态系统中虎榛子的存在对油松促生作用机制,笔者以油松、虎榛子不同林型根际土壤为研究对象,采用传统分离方法和BIOLOG分析技术对其不同林型根际土壤微生物进行分离、鉴定,以及功能多样性的测试分析。结果表明：油松、虎榛子混交林根际土壤微生物数量最多、分布较均匀,稳定性最好;油松、虎榛子混交林根际土壤功能多样性指数显著高于2种纯林。     

沈阳天柱山油松栎林群落结构调查与研究

油松栎林群落是具有沈阳地域特色的地带性植物群落,城市园林在构建植物配置时,要遵循地带性植物群落结构的规律。因此,研究油松栎林群落的结构对城市园林建设有一定的指导意义。采用典型样地调查法对油松栎林群落的结构进行研究,得出对其产生影响的相关指标。沈阳天柱山油松栎林群落有种子植物122种,分属38科74属,通过对重要值大小的分析比较,得出乔木层的主要优势种为油松、蒙古栎、辽东栎和花曲柳,灌木层的主要优势种为胡枝子、榛子、花木兰和接骨木;对油松栎林群落生活型进行分析,可知地面芽植物所占比例最多（38.12%）,其余依次为高位芽植物（27.64%）、隐芽植物（22.87%）、1年生植物（8.1%）和地上芽植物（3.27%）;油松栎林群落分为乔木、灌木和草本3个基本层,其中灌木层的优势较差;油松栎林群落水平结构的特点是同类植物成片状均匀分布,各物种间混交性差,其中乔木层的平均郁闭度为0.75,灌木层的平均盖度为0.27,草本层的平均盖度为0.46。     

草地早熟禾及沿阶草对古油松和古侧柏土壤微生物数量特征的影响

本试验研究了草地早熟禾与沿阶草作为古油松和古侧柏下垫面后,对古树土壤三大类微生物及生理类群数量特征的影响。结果表明,土壤三大微生物数量均为细菌>放线菌>真菌,且0-20cm土层微生物数量高于20-40cm;草地早熟禾与沿阶草的建植可增加古树0-40cm土层土壤三大微生物的数量,草地早熟禾的增加效果好于沿阶草。两种草坪草均增加了古树0-40cm土层反硝化细菌的数量,降低了古树0-40cm土层自生固氮菌的数量,同时可促进0-40cm土层纤维素分解菌数量的增加,但这种影响不显著。     

浅析土生空团菌(Cenococcum geophilum)自然侵染率及其与植被、根际土壤因子的关系

为了明确土生空团菌环境适应机理,以内蒙古地带性植被为研究对象,调查和测定了不同森林类型区土生空团菌自然侵染率、植被类型、土壤养分含量变化,探讨土生空团菌自然侵染率与植被、土壤因子的关系。结果表明,从植被类型来看,大兴安岭兴安落叶松、黑里河油松、大青山虎榛子、乌拉山白桦、贺兰山青海云杉等宿主植物土生空团菌自然侵染率均为30%以上,不同森林类型区油松土生空团菌自然侵染率也存在一定的差异。从根际土壤因子分析,土生空团菌自然侵染率与根际土壤有机质(r=0.492)、全氮(r=0.479)呈明显正相关(P<0.05),与根际土壤速效磷(r=0.575)呈极显著正相关(P<0.01)。     

不同区域古树土壤化学特性分析

为了研究北京市古树生长情况与土壤化学特性间的关系,对研究范围内不同区域古树的土壤进行样方分析。北京代表性古树有白皮松、油松、侧柏、国槐。通过野外采集、实验室测定以及数据处理计算,分别对十三陵庆王坟、西山的香山、十三陵明永陵和北二环附近区域的4种古树土壤进行pH值、有机质、全N、全P、全K、速效N、速效P和速效K 8种化学特性进行分析。结果表明：4个区域土壤养分含量差异显著,庆王坟古树土壤有机质、全N和全P均属于贫瘠状态,而永陵土壤全P和速效P均也属于亏缺状态。研究结果为下一步古树复壮技术提供了有效的数据支撑。     

6种喀斯特造林树种苗木叶片水势变化及影响因子研究

为了解不同树种的水势变化差异,为评价喀斯特地区不同造林树种的耐旱性提供理论依据,通过对六种喀斯特造林树种在不同生长季节叶片水势的时间变化的测定以及其与外界环境的关系的分析,结果表明：（1）6个树种苗木叶片水势日变化趋势为：早晨苗木叶片水势最高,随着气温的上升,水势逐渐降低,中午或午后达到最低值,随后又随气温的下降逐渐提高,形成单峰（侧柏、香樟、杜英）或者双峰（滇柏、刺槐、构树）曲线;（2）6个树种苗木在生长初期（4月份）水势最高,随着气温的升高,水势逐渐下降,在生长旺期（8月份）达到最低值,随后随着气温的逐渐降低又逐渐升高,不同树种升高幅度不同。（3）6个树种苗木在3个不同生长期内其叶片水势绝对值与大气温度呈正相关关系,与大气相对湿度之间则呈负相关关系。     

山羽藓对青海云杉种子萌发和幼苗生长的化感作用

采用培养皿滤纸法用不同浓度山羽藓水提取物(0,0.04 g/L,0.40 g/L,4.00 g/L)处理青海云杉种子,探究山羽藓对青海云杉种子萌发和幼苗生长的化感作用。结果显示,高浓度(4.00 g/L)山羽藓水提取物对青海云杉种子的发芽势和发芽指数及幼苗的胚根和干重均表现出抑制作用,而中等浓度(4.00 g/L)水提物则促进幼苗胚根和胚轴的生长,但各浓度水提物均对青海云杉种子发芽率无显著影响。与对照组比较,各浓度山羽藓水提物均显著降低CAT和SOD酶活性;对POD酶表现为中、低浓度促进,高浓度抑制的作用;对APX酶活性仅在低浓度(0.04 g/L)存在促进作用。各浓度山羽藓水提物均显著抑制青海云杉幼苗根尖细胞有丝分裂指数,处于分裂期细胞数量随处理浓度的升高而减少。本研究证实了高浓度山羽藓水提物对青海云杉存在化感抑制作用,这将为自然保护区青海云杉林下的地被层管理提供理论依据。     

不同植被对广西石漠化地区土壤有机质的影响

对广西石漠化地区不同植被恢复样地土壤有机质含量及其与其他土壤肥力因子的相关性进行了比较分析。结果表明：不同植被及恢复模式对土壤有机质含量影响的效果不同,植被类型与土壤有机质含量的相关性极为显著。乡土物种在石漠化生态恢复过程中具有极重要的作用,青檀样地土壤有机质含量明显高于原始森林及其他样地,侧柏、任豆、青冈、黄荆等乡土树种样地土壤有机质含量也高于外来物种湿地松及桉树样地。 随着恢复年限的增加,土壤有机质含量有增加的趋势,但恢复50a后的森林样地土壤有机质含量却稍有下降。石漠化治理必须合理配置物种,重视乡土植物,充分考虑生态经济效益。