问荆(Equisetum arvense L.)根茎水浸液对大豆根际土壤性质、微生物及酶活性的化感效应

[目的]为评价问荆对大豆生长后根际土壤微生态环境的化感效应,[方法]本文研究了不同浓度问荆水浸液处理下大豆根际土壤性质、微生物数量及酶活性的变化。[结果]结果表明,不同浓度问荆水浸液处理下,土壤碱解氮、速效磷、有机质含量随问荆水浸液浓度增加而减少;土壤细菌、真菌、放线菌数量随问荆水浸液浓度增加而减少;土壤过氧化氢酶活性随问荆水浸液浓度增加而升高,脲酶活性随问荆水浸液浓度增加而降低,磷酸酶、转化酶活性未发生变化。[结论]说明问荆产生的化感物质使土壤养分下降,而土壤酶对外来物质有缓冲作用。     

问荆根茎水浸液对大豆根际土壤性质、微生物及酶活性的化感效应

为评价问荆对大豆生长后根际土壤微生态环境的化感效应,研究了不同浓度问荆水浸液处理下大豆根际土壤性质、微生物数量及酶活性的变化。结果表明,不同浓度问荆水浸液处理下,土壤碱解氮、速效磷、有机质含量随问荆水浸液浓度增加而减少,其中品种BD土壤碱解氮含量由60.30 mg/kg降至55.16 mg/kg,品种DK3土壤速效磷含量由18.84 mg/kg降至15.64 mg/kg,品种DK1土壤有机质含量由67.26 g/kg降至56.23 g/kg;土壤细菌、真菌、放线菌数量随问荆水浸液浓度增加而减少,其中品种BD土壤细菌数量由69.91×104cfu/g降至11.19×104cfu/g,品种DK1土壤真菌数量由43.53×104cfu/g降至16.79×104cfu/g,同时土壤放线菌数量由67.50×104cfu/g降至13.08×104cfu/g;土壤过氧化氢酶活性随问荆水浸液浓度增加而升高,其中品种BJ土壤过氧化氢酶活性由1.02 m L/g上升至1.26 m L/g,脲酶活性随问荆水浸液浓度增加而降低,其中品种DK1土壤脲酶活性由0.67 mg/100 g降至0.39 mg/100 g,磷酸酶、转化酶活性未发生变化。说明问荆产生的化感物质使土壤养分下降,而土壤酶对外来物质有缓冲作用。     

马缨丹入侵对根际和非根际土壤理化性质的影响

通过野外样方试验,研究了马缨丹入侵对根际、非根际的土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物生物量与土壤微生物功能多样性的影响效应。结果表明:马缨丹的入侵提高了土壤的有机质、全氮、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾和微生物生物量碳、氮、磷的含量,同时显著提高了土壤的脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、纤维素酶、过氧化氢酶活性以及土壤微生物群落的代谢活性、碳源利用率和多样性指数,并且其对根际土壤的促进作用高于非根际土壤。     

红毛草入侵程度对根际土壤微生物的影响

【目的】研究外来种入侵对地下土壤微生物的影响,从植物与地下微生物互作的角度探索外来种的入侵机制。【方法】通过磷脂脂肪酸(PLFA)分析法和比色法,研究红毛草(Rhynchelytrum repens)不同入侵程度(未入侵、轻度入侵和中度入侵)对根际土壤理化性质、微生物群落结构、特殊功能微生物及其多样性水平的影响。【结果】供试土样中共检测到33种PLFA生物标记,其中细菌24种、放线菌4种、真菌4种、原生动物1种。随红毛草入侵程度增加,土壤碱解氮、全氮含量显著增加,含水量显著减少,速效磷、速效钾含量和pH无显著变化;根际土壤中细菌、真菌、原生动物以及PLFA标记物总含量均呈现逐渐增加的趋势;革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌含量比值逐渐减小;功能微生物含量逐渐增加,与未入侵地相比,红毛草重度入侵地根际土壤中的丛枝菌根真菌含量增加了42.46%,伯克霍尔德菌含量增加了22.32%,嗜热解氢杆菌增加了13.08%。红毛草入侵对根际土壤中微生物多样性水平有一定影响,Shannon-Wiener多样性和丰富度指数随入侵程度增加呈现升高的趋势,Pielou均匀度指数降低,Simpson优势度指数无显著变化。土壤中细菌含量与土壤全氮、碱解氮含量之间呈显著正相关;真菌含量与土壤碱解氮含量呈显著正相关。【结论】红毛草的入侵改变了根际土壤微生物的群落结构和土壤理化性质。随入侵的加剧,土壤全氮和碱解氮含量增加,细菌、真菌和原生动物含量以及一些特殊功能性微生物含量增多,土壤微生物群落多样性指数和丰富度指数增大。     

药用植物米槁水浸提液对枫香幼苗土壤化学性质及酶活性的影响

为了探讨药用植物米槁与枫香混合种植对土壤化学性质及土壤酶活性造成的影响,以枫香幼苗为研究对象,采用米槁果皮、叶片制备浸提液浇灌幼苗土壤,蒸馏水浇灌作对照,分析不同浓度水浸提液对枫香幼苗土壤化学性质及酶活性的影响。结果表明,果皮浸提液处理下,土壤pH值随着浓度升高呈先减小后增大趋势,叶片浸提液处理下,土壤pH值随着浓度升高呈先增大后减小而后增大趋势;施加果皮、叶片水浸提液后,受土壤微生物的影响,土壤有机质的含量降低;低浓度果皮浸提液处理时土壤全N含量增加,而全P、全K的含量降低,水解N的含量升高,同时速效P、速效K的含量降低。随着浸提液浓度的升高,全N、全K、水解N、速效K的含量增加显著,而全P、有效P的含量减少。叶片低浓度处理时全N、全K、速效K含量有所增加,全P、水解N、速效P含量有所下降,随着浓度升高,各养分含量逐渐升高,高浓度时全K、水解N含量开始减少;2种浸提液处理对土壤脲酶、多酚氧化酶、还原性氢酶活性有不同程度的促进作用,对酸性磷酸酶活性表现出抑制作用。     

马缨丹入侵对草坪土壤养分特征的影响

 研究了外来入侵物种马缨丹对草坪不同入侵程度条件下土壤理化性质和土壤蛋白酶、脲酶及磷酸酶活性的变化,分析了马缨丹入侵对土壤养分影响在其入侵过程中的意义。结果表明：马缨丹的入侵显著提高了根际土壤有机质、全氮、全钾、NH₄⁺-N、NO₃^--N、和速效钾的含量,导致土壤碱化,但显著降低了土壤全磷和速效磷的含量;马缨丹种群根际土壤蛋白酶、脲酶和磷酸酶活性均显著高于裸露地和非入侵草坪草多花黑麦草与白花三叶草植物群落。土壤酶活性与土壤有机质、全氮、全钾、NH₄⁺-N、NO₃^--N、速效钾的含量和土壤pH极显著正相关,而与土壤全磷和速效磷的含量极显著负相关,土壤酶活性与土壤理化性质存在显著相关关系。马缨丹入侵改变了根际土壤酶活性和土壤养分的供求平衡,这种改变可能有利于马缨丹的生长竞争并对草坪草的生长产生抑制作用。为马缨丹入侵的生态影响和其成功入侵的原因提供了试验依据,为阐明马缨丹入侵机制奠定理论基础。     

石漠化治理区不同优势树种根际土壤酶活性与土壤理化性质和微生物数量的关系

为探究石漠化治理区人工林根际土壤理化性质及微生物数量对土壤酶活性的影响,以通径分析法对建水县小关村石漠化治理区不同树种根际土壤酶活性与土壤理化性质、微生物数量关系进行研究。结果表明:不同树种的根际土壤理化性质指标、酶活性和微生物数量除速效磷和真菌数量外,均存在显著差异(P<0.05)。根际土壤酶活性与理化性质、微生物相关性显著。影响过氧化氢酶活性的重要因子是全钾、放线菌数量、pH;影响脲酶活性的重要因子是pH、放线菌数量、全氮;影响蔗糖酶活性的重要因子是pH、全钾、全氮。综合来看,石漠化治理区人工林根际土壤酶活性受根际土壤理化性质影响较大,受微生物数量影响较小。     

意大利苍耳入侵对土壤酶活与土壤肥力的影响

为了解意大利苍耳入侵对土壤生态方面的影响,以本地植物狗尾草为对照,比较研究了意大利苍耳入侵对土壤酶活性及土壤肥力的影响.结果表明,意大利苍耳入侵显著提高了土壤中速效钾、有效磷、有机质和水解性氮的含量,增强了入侵域土壤中蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶、多酚氧化酶和过氧化物酶的活性.蔗糖酶活性与速效钾、水解性氮含量之间的相关性分别达到显著正相关;脲酶活性与速效钾、有机质、水解性氮含量之间的相关性呈不同程度的正相关,与有效磷含量呈负相关.与本地植物狗尾草相比,意大利苍耳改变了土壤养分的供求平衡,这种改变可能有利于意大利苍耳的生长竞争和对本地植物狗尾草生长的抑制;不同植物群落根际土壤酶活性差异可能是引起土壤肥力变化的重要驱动因子之一.     

紫茎泽兰入侵对土壤微生物、酶活性及肥力的影响

 【目的】通过比较外来植物紫茎泽兰不同入侵程度样地的土壤微生物、酶活性及肥力变化,以期揭示外来植物入侵对土壤生态的影响机制。【方法】本文采用传统培养的方法研究了紫茎泽兰对入侵地土壤微生物群落的结构变化;比较了入侵对8种土壤肥力因子和3种土壤酶活性的影响。【结果】紫茎泽兰入侵提高了土壤有机质、NO3--N、NH4+-N、有效磷、有效钾和土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶的含量。重度入侵生境中铵态氮含量最高达53.00 mg?kg-1,分别是空白对照土、混生当地植物土和单一当地植物土的14.1、9.9和5.9倍。脲酶含量在重度为2.87,显著高于当地植物区,并为空白区的3.9倍。培养结果表明紫茎泽兰入侵提高了土壤自生固氮菌、氨氧化细菌和真菌的数量。【结论】紫茎泽兰改变了入侵地土壤微生物群落结构和功能,暗示着微生物的改变引起土壤酶活性的改变进而影响了土壤肥力,形成对自身生长有利的微生态环境以利于入侵扩张。     

不同入侵植物根际土壤养分、酶活性和微生物学特征

为了研究入侵植物根际土壤酶活性及土壤微生物特征,以紫茎泽兰(Ageratina adenophora)、飞机草(Eupatorium odoratum)、三叶鬼针草(Bidens pilosa)、黄顶菊(Flaveria bidentis)4种入侵植物根际土壤为对象,连续5年(2013—2017年)研究不同入侵植物根际土壤酶活性及土壤微生物特征并探讨其入侵机制.结果显示:(1)入侵植物的根际土壤pH值排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰,其中飞机草和黄顶菊间、三叶鬼针草和紫茎泽兰间的pH值差异不显著;土壤有机碳、全氮、全钾、微生物量碳和微生物量氮含量排序为紫茎泽兰>三叶鬼针草>黄顶菊>飞机草,不同入侵植物根际土壤有机碳、全氮、全钾、微生物量碳和微生物量氮含量间的差异均显著(P<0.05),而土壤全磷、微生物量磷含量间的差异均不显著.(2)不同入侵植物土壤微生物数量以细菌最多,其次是放线菌,真菌最少;土壤细菌、真菌、放线菌数量和微生物总数量表现出一致的变化趋势,其排序为紫茎泽兰>三叶鬼针草>黄顶菊>飞机草,不同入侵植物根际土壤细菌、放线菌数量和微生物总数量的差异均显著(P<0.05).(3)不同入侵植物根际土壤微生物丰富度指数(H)、均匀度指数(E)、碳源利用丰富度指数(S)和优势度指数(Ds)的排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰,其中不同入侵植物根际土壤微生物群落多样性指数的差异均显著(P<0.05).(4)不同入侵植物根际土壤纤维素酶活性、硝酸还原酶活性、酸性磷酸酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性和转化酶活性呈一致的变化趋势,其排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰.(5)相关性分析和主成分分析结果表明,土壤适宜pH值的降低有利于土壤微生物繁殖,土壤有机碳、微生物量是维持土壤酶活性、土壤微生物群落多样性的关键因子.由此可知,不同入侵植物可以改变土壤微生物特性和酶活性,创造对自身生长有利的土壤环境,并借此增强其竞争能力.     

白花鬼针草水浸提液对4种植物的化感作用

化感作用在生物入侵过程中具有重要的意义。利用培养皿滤纸法研究了入侵物种白花鬼针草(Bidens pilosa L.var.radiate Sch-Bip.)水浸提液对4种植物的种子萌发和幼苗生长量的影响。结果表明:白花鬼针草水浸提液对4种受试植物的种子萌发和幼苗生长量均有化感作用,不同浓度的提取液对植物的化感作用强度不同,高浓度(≥0.1 g/mL)提取液能降低酢浆草种子发芽率、发芽指数和幼苗生长量;高浓度提取液能提高龙葵种子的萌发率、发芽指数,而对皱果苋和绿豆种子影响不大。其中发芽指数更敏感,可能是衡量化感作用的最敏感指标。不同植物对白花鬼针草化感作用的敏感程度不同,酢浆草和龙葵种子对白花鬼针草化感作用较敏感,绿豆最不敏感。     

加拿大一枝黄花化感作用的初步研究

对外来入侵植物加拿大一枝黄花（Solidago canadenis L．）的化感作用进行了研究。结果表明，加拿大一枝黄花地上与地下部分的提取物以及根际土壤的水提取物都具有较强的化感效应，能明显抑制供试植物种子萌发和幼苗的生长，研究结果初步揭示了加拿大一枝黄花的化学入侵机制。     

紫茎泽兰水浸液对不同玉米品种的化感效应分析

利用生物检测法研究了不同采收时期紫茎泽兰的茎叶水浸液对不同品种玉米种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:不同受体品种对紫茎泽兰化感效应的敏感性存在差异,各品种敏感性(敏感指数M3)顺序为:云瑞1号(-0.086 5)白糯1号(-0.068 2)鲁三3号(-0.038 6)。紫茎泽兰水浸液化感效应大小与其浓度密切相关。12月份采收的紫茎泽兰,其茎叶水浸液对玉米的化感抑制作用随浓度增加而增强。而4月份采收的紫茎泽兰,其茎叶水浸液在低浓度(0.001 g/m L)时对各品种均有化感促进作用;中浓度(0.005 g/m L)时,对白糯1号、鲁三3号有促进作用,但对云瑞1号呈抑制作用;高浓度(0.025 g/m L)时,对所有供试玉米品种均表现为化感抑制效应,其中对鲁三3号的抑制作用最强。紫茎泽兰化感效应与其采收时期关系密切,4月份采收的紫茎泽兰,其茎叶水浸液表现出更强的化感抑制效应。     

飞机草对热研二号柱花草化感作用初步研究

为研究用热带牧草替代飞机草这种典型的恶性入侵杂草选择了我国热带及南亚热带地区重要的热带 豆科牧草要热研二号柱花草Stylosanthes guianensis cv.Reyan 作为作用的对象采用常规水浸提法比较测试它 们之间的化感效应,从化感作用方面探讨热带牧草对飞机草入侵的适应及竞争的机制为有效控制外来植物入侵提 供思路和科学依据结果表明,飞机草不同部位的水浸提液对热研二号柱花草种子的萌发、根长和苗长都有不同程 度的抑制作用,其中叶的浸提液抑制作用最大。总体来讲,高浓度飞机草根、茎、叶的水浸提液对热研二号柱花草的 综合化感指数（SEI）分别为-0.407 -0.369 -0.493,飞机草水浸液对热研二号柱花草种子萌发及幼苗生长的影响强度 顺序均为叶跃茎跃根。     

辣椒植株水浸液对蔬菜种子发芽的化感作用

为了明确辣椒植株的化感作用,以萝卜、黄瓜、大白菜和番茄为受体,采用室内生物测定的方法,研究了辣椒全株、根、茎、叶水浸液的化感作用.测试结果用化感作用效应指数(RI)评价,以RI的相加平均值(SI)评价供体对受体在发芽期的化感作用强度.结果表明,辣椒全株、根、茎、叶水浸液对受体蔬菜种子发芽的影响依供体部位、水浸液浓度和受体不同而有差异.当辣椒全株水浸液浓度为0.01 g/ml时,对大白菜和萝卜种子的发芽有促进作用,根的水浸液对萝卜种子发芽亦表现为促进作用;当辣椒全株、根、茎、叶的水浸液浓度等于或大于0.02 g/ml 时,对4种蔬菜种子发芽均表现为抑制作用,且随着浓度的增大,抑制作用增强.综合而言,辣椒全株、根、茎、叶水浸液对不同受体蔬菜种子发芽的化感抑制程度不同,其化感作用强弱为叶＞茎＞全株＞根.不同蔬菜种子发芽对辣椒植株各部位水浸液的化感敏感性也有差异,以番茄和大白菜的敏感性较强,萝卜和黄瓜较弱.     

加工番茄植株浸提液对受体作物幼苗生长及酶活性的影响

为探讨加工番茄植株的化感潜力,采用蛭石培养试验研究了加工番茄植株水浸提液对白菜、萝卜、棉花和小麦幼苗生长及酶活性的影响。结果表明,加工番茄植株水浸提液对白菜、萝卜、棉花和小麦种子的萌发和幼苗生长及幼苗叶片酶活性均存在不同程度化感作用。随着浸提液质量浓度的增加,化感作用不断加强,且表现出一定的质量浓度效应,果实水浸提液质量浓度为0.01g·mL-1时,对白菜幼苗根长有促进作用,质量浓度为0.08g·mL-1时,对其根长表现为抑制作用;不同器官的水浸提液对受体植物的化感作用也存在差异,其作用强度大部分表现为果实叶片茎根,当质量浓度为0.08g·mL-1时,果实浸提液对棉花幼苗鲜质量的抑制作用与根、茎和叶相比分别增加19.7%、23.4%和15.1%,差异达显著水平(P0.05);不同受体对不同质量浓度浸提液的化感效应不同,对棉花和小麦幼苗鲜质量的抑制作用在质量浓度为0.02g·mL-1时就达显著水平,而对萝卜和白菜幼苗鲜质量的抑制作用在质量浓度为0.04g·mL-1时开始表现显著。可见,棉花和小麦对加工番茄水浸提液的敏感度高于白菜和萝卜,说明加工番茄各器官浸提液对小麦和棉花的化感效应明显。     

5种外来入侵植物对小麦的化感作用

为洛阳地区麦田中恶性杂草的防除提供参考依据,采用培养皿滤纸法培育小麦幼苗,测定苦苣菜、续断菊、小马泡、曼陀罗和阿拉伯婆婆纳5种入侵植物对小麦种子发芽率、幼苗苗高及根长生长的化感作用。结果表明:随茎叶水浸提液浓度的增加,苦苣菜、续断菊、小马泡和阿拉伯婆婆纳4种入侵植物对小麦种子萌发的抑制作用逐渐增大,而曼陀罗浸提液浓度达0.2g/mL时才表现出明显的抑制作用;5种入侵植物茎叶水浸提液对小麦苗高具有低促高抑的化感作用,而根长除受苦苣菜的化感抑制作用外,同样受其他入侵植物低促高抑的化感作用,不同的是其抑制起始浓度总体小于苗高,而相同浓度处理下的抑制作用(RI绝对值)略大于苗高。综合效应平均值显示,5种入侵植物茎叶水浸提液对小麦的化感抑制作用依次为苦苣菜曼陀罗小马泡续断菊阿拉伯婆婆纳。     

紫茎泽兰不同部位化感作用研究

为了研究入侵性杂草——紫茎泽兰(Ageratina adenophora)对三叶草、黑麦草的化感作用。对紫茎泽兰地上部及地下部淋溶物、根部分泌物的化感活性进行了研究。研究结果发现:三叶草、黑麦草种子萌发和幼苗生长在0.005 gDW/mL浸提液浓度下即表现出显著或极显著抑制作用,且化感作用大小随组分浓度增加而增加;相同浓度下紫茎泽兰地上部分水浸提液的化感作用明显强于其地下部分水浸液的化感作用;浸提液对受体植物种子萌发中根的抑制作用明显强于对芽的影响。地上部自然枯落物水浸液对受体植物化感测定的结果显示,当浓度达到0.01~0.05 gDW/mL及以上时,三叶草、黑麦草的发芽率、发芽速度指数、根长、芽长及鲜重等各指标在处理与对照间产生显著性差异。紫茎泽兰根系分泌物的二氯甲烷提取物在10 gFW/mL浓度下,对三叶草、黑麦草种子萌发及幼苗生长均表现出化感抑制作用。     

大花金鸡菊水浸液对6种常见园林植物种子萌发的化感作用

为探讨外来种大花金鸡菊Coreopsis grandiflora对本地植物的化感作用,采用生物测定方法研究了大花金鸡菊叶及根水浸液对狗牙根Cynodon dactylon,翦股颖Agrostis spp.,结缕草Zoysia japonica,二月兰Orychophragmusviolaceus,石竹Dianthus chinensis和鸡冠花Celosia cristata等6种植物种子萌发的影响。结果表明：随着大花金鸡菊叶浸液质量浓度的增加,受试植物种子发芽率逐渐降低,质量浓度为50.0 g.L-1时抑制作用达到最大,其中对狗牙根、翦股颖、结缕草和二月兰有极显著的抑制作用（P〈0.01）,抑制率分别为39.33%,56.0%,53.33%和46.22%。大花金鸡菊水浸液对发芽指数的影响大于对发芽率的影响。受试植物种子总化感效应大小依次为结缕草〉翦股颖和二月兰〉狗牙根〉石竹〉鸡冠花。综合分析表明,化感作用在外来种大花金鸡菊与本地植物生存竞争中起重要作用。图2表2参25     

半夏不同部位浸提液对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应

采用水提取法提取半夏植株的球茎、珠芽、叶及根系土壤的浸提液,每种浸提液设6个质量浓度(0、20、40、60、80、100mg/mL),研究半夏不同部位浸提液在特定质量浓度下对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应。结果表明:半夏不同部位浸提液对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应不同,以半夏珠芽浸提液对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应最强,球茎浸提液、叶浸提液次之,根系土壤浸提液最弱。