施加柏木根系分泌物对盆栽香椿和栾树土壤生物化学特性的影响

摘要

柏木（Cupressus funebris Endl.）是我国川中丘陵地区重要的乡土针叶树种，种植面积大。由于以往人们不合理的经营管理，导致现有柏木纯林林分结构单一，生产力和生态效益低下，急需改造。香椿(Toona sinensis(A.Juss.)Roem.)和栾树（Koelreuteria paniculata Laxm.）是川中丘陵区乡土落叶阔叶树种，有较高的经济价值。营造针阔混交林是低效林改造的有效方式。在混交时柏木通过根系分泌作用对土壤环境及混交树种生长产生重要影响。本研究采用柏木根际土收集柏木根系分泌物提取液，设4个水平:G1（1株柏木根际土提取液）、G2（2株柏木根际土提取液）、G4（4株柏木根际土提取液）、G8(8株柏木根际土提取液);用等质量的非根际土收集土壤养分提取液，也设置4个水平:T1、T2、T4、T8，作为对比;同时设置空白处理CK。将收集的提取液平均分成12份，按月施加到盆栽的香椿和栾树土壤中，处理1年，模拟针阔混交。研究柏木根系分泌物对土壤有机碳及其活性组分、土壤养分、土壤酶的影响效应，为柏木低效林改造及可持续经营提供一定的理论参考。研究结果如下:
　　(1)柏木根系分泌物对香椿和栾树土壤的SOC含量影响较小，均未达到显著水平(P＞0.05);对香椿和栾树土壤活性有机碳(MBC、POC、EOC、WSOC)有显著影响(P＜0.05)。香椿和栾树土壤活性有机碳含量均随着柏木根系分泌物施加量的增加呈现先升后降的趋势，在G4水平达到最大值，其中G1和G8对香椿和栾树土壤活性有机碳含量无显著影响(P＞0.05)，G2和G4使香椿和栾树土壤活性有机碳含量显著增加(P＜0.05)。
　　(2)柏木根系分泌物对香椿和栾树土壤全氮、全磷和全钾含量影响不显著(P＞0.05)。香椿和栾树土壤速效养分（碱解氮、有效磷和速效钾）含量随着柏木根系分泌物施加量的增加，呈先升后降的趋势，除香椿土壤碱解氮含量在G2水平达到最大值外，其余指标均是在G4水平达最大值。其中G1对香椿和栾树土壤速效养分含量作用不明显(P＞0.05)或表现出促进效应(P＜0.05)，G2和G4促进香椿和栾树土壤速效养分含量增加(P＜0.05)，G8对香椿和栾树土壤速效养分含量作用不明显(P＞0.05)或表现出显著的抑制效应(P＜0.05)。香椿和栾树土壤pH值均随着柏木根系分泌物施加量的增加呈递减趋势，在G4和G8水平显著降低(P＜0.05)。
　　(3)香椿和栾树土壤脲酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性均随着柏木根系分泌物施加量的增加，呈先升后降的趋势，除土壤脲酶活性在G2水平达到最大值外，其他土壤酶均是在G4水平达最大值。其中，G1和G2对香椿和栾树土壤酶作用不明显或表现出显著的促进效应(P＜0.05)，G4促进香椿和栾树土壤酶活性显著增加(P＜0.05)，G8对香椿和栾树土壤酶作用不明显或表现出显著的抑制效应(P＜0.05)。
　　(4)相关性分析表明，SOC含量与MBC、WSOC、POC、EOC含量呈极显著正相关(P＜0.01);土壤活性有机碳之间呈极显著正相关(P＜0.01)。除EOC含量与全钾含量相关性不显著外(P＞0.05)，SOC及其他活性有机碳组分与全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量均呈正相关(P＜0.05);SOC、MBC含量与pH呈显著负相关(P＜0.05);WSOC、POC、EOC与pH相关性不显著(P＞0.05)。SOC及其活性组分与脲酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性均呈极显著正相关(P＜0.01)，土壤酶两两之间呈极显著正相关(P＜0.01)。
　　综上所述，柏木根系分泌物对土壤总有机碳、全氮、全磷和全钾含量影响较小。对土壤活性有机碳含量、速效养分含量以及土壤酶活性有显著影响，即随柏木根系分泌物施加量的增加而先升后降。综合来看，柏木根系分泌物的最佳施加水平为G4。

目录

声明

论文说明

摘要

引言

1文献综述

1．1根系分泌物研究综述

1．1．1根系分泌物的成分及作用

1．1．2根系分泌物的收集方法

1．1．3根系分泌物对土壤化学性质的影响

1．1．4根系分泌物对土壤酶的影响

1．1．5根系分泌物对土壤有机碳的影响

1．2土壤有机碳研究进展

1．2．1土壤有机碳特征

1．2．2土壤有机碳活性组分

1．2．3土壤化学性质对土壤有机碳的影响

1．2．4土壤酶对土壤有机碳的影响

1．3研究目的及意义

1．4技术路线

2．1研究区概况

2．2试验材料

2．3根系分泌物和土壤养分提取液的收集

2．4试验设计

2．5土壤样品采集

2．6指标测定

2．6．1土壤有机碳组分测定

2．6．2土壤理化性质测定

2．6．3土壤酶活性测定

2．7数据处理与统计分析

3结果与分析

3．1柏木根系分泌物对土壤化学性质的影响

3．1．1柏木根系分泌物对土壤pH值的影响

3．1．2柏木根系分泌物对土壤全氮的影响

3．1．3柏木根系分泌物对土壤全磷的影响

3．1．4柏木根系分泌物对土壤全钾的影响

3．1．5柏木根系分泌物对土壤碱解氮的影响

3．1．6柏木根系分泌物对土壤有效磷的影响

3．1．7柏木根系分泌物对土壤速效钾的影响

3．2柏木根系分泌物对土壤酶的影响

3．2．1柏木根系分泌物对土壤脲酶的影响

3．2．2柏木根系分泌物对土壤中性磷酸酶的影响

3．2．3柏木根系分泌物对土壤过氧化氢酶的影响

3．2．4柏木根系分泌物对土壤蔗糖酶的影响

3．3柏木根系分泌物对土壤有机碳的影响

3．3．1柏木根系分泌物对土壤总有机碳的影响

3．3．2柏木根系分泌物对土壤微生物量碳的影响

3．3．3柏木根系分泌物对土壤水溶性有机碳的影响

3．3．4柏木根系分泌物对土壤颗粒有机碳的影响

3．3．5柏木根系分泌物对土壤易氧化有机碳的影响

3．4土壤有机碳与活性碳组分的相关性

3．5土壤有机碳与土壤化学性质的相关性

3．6土壤有机碳与土壤酶的相关性

4讨论

4．1柏木根系分泌物对土壤化学性质的影响

4．2柏木根系分泌物对土壤酶的影响

4．3柏木根系分泌物对土壤有机碳的影响

4．4土壤有机碳与活性碳组分的相关性

4．5土壤有机碳与土壤化学性质的相关性

4．6土壤有机碳与土壤酶的相关性

5结论

参考文献

致谢

作者简历