外來(lái)植物黃頂菊入侵對(duì)土壤理化性質(zhì)及生物活性的影響.pdf

1、黃頂菊是一種典型的惡性入侵雜草,已對(duì)許多國(guó)家和地區(qū)造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)危害。本研究從黃頂菊與土壤的互作關(guān)系出發(fā),通過(guò)野外取樣和溫室盆栽試驗(yàn),分別從黃頂菊根系分泌物對(duì)不同生境地土壤理化性質(zhì)和生物活性的影響、黃頂菊莖葉浸提液對(duì)土壤微生物數(shù)量和土壤活性的影響等方面研究了黃頂菊入侵的土壤生態(tài)學(xué)機(jī)制。主要結(jié)果如下： 1.黃頂菊的根系分泌物改變了部分土壤理化性質(zhì)。開花期,顯著提升了土壤全鹽含量,對(duì)5種供試土壤分別提升了298.8％、4

2、35.3％、40.0％、175.7％、226.9％；略提升了土壤全氮含量,全氮含量在5種供試土壤中分別提升20.7％、18.7％、5.1％、57.0％、60.096;降低了土壤速效鉀含量,5種供試土壤均為對(duì)照的50％左右；pH在5種供試土壤都有所提高,僅衡水玉米土除外。總之,通過(guò)對(duì)黃頂菊入侵后不同生長(zhǎng)期土壤理化性質(zhì)的比較,得出黃頂菊根系分泌物改變了土壤理化性質(zhì),顯著提升了土壤全鹽含量,提高了土壤pH、全氮,降低了土壤速效鉀含量,使其至原

3、來(lái)的50％。 2.通過(guò)對(duì)黃頂菊入侵后不同生長(zhǎng)期微生物群落數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的研究,得出黃頂菊根系分泌物對(duì)土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量影響一致,均是苗期繁殖激增,隨著生長(zhǎng)期,數(shù)量下降,維持到對(duì)照水平。但不同生境地在苗期增長(zhǎng)幅度不同,細(xì)菌在獻(xiàn)縣棗林土高達(dá)對(duì)照的21.0倍,而在獻(xiàn)縣玉米土僅為對(duì)照的1.3倍；真菌在幾種土壤中增幅為對(duì)照1.5-2.9倍：放線菌在獻(xiàn)縣棗林土高達(dá)對(duì)照的28.8倍,衡水棉花土為對(duì)照的3.1倍,其他三種土為對(duì)照1倍多。

4、利用黃頂菊莖葉水浸提液施灑盆栽玉米,浸提液的添加,根際土中的微生物總數(shù)均顯著減少,非根際土中的微生物總數(shù)有所增加；根際土中放線菌數(shù)量在微生物總數(shù)中所占比例有所增加,說(shuō)明黃頂菊莖葉浸提液改變了微生物的群落結(jié)構(gòu)和組成。非根際土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌隨著浸提液濃度的增加,數(shù)量減少,隨著濃度的增加,受根際效應(yīng)影響越來(lái)越大。R/S真菌值最大,真菌受根際影響最大。 3.通過(guò)對(duì)黃頂菊入侵后不同生長(zhǎng)期土壤酶活性的比較,得出黃頂菊根系分泌物改變了

5、土壤酶活性。開花期,黃頂菊根系分泌物提高了土壤脲酶活性、土壤過(guò)氧化氫酶活性,降低了土壤堿性磷酸酶活性；土壤蛋白酶活性在土壤養(yǎng)分狀況不同時(shí)表現(xiàn)有所差異,本底蛋白酶活性高則表現(xiàn)為下降趨勢(shì),低則表現(xiàn)為上升趨勢(shì)。施灑浸提液開始階段,浸提液濃度越高,對(duì)玉米根系土壤脲酶活性、堿性磷酸酶活性抑制作用越強(qiáng),對(duì)玉米根系土壤過(guò)氧化氫酶活性反而有促進(jìn)作用。一段時(shí)間后,玉米根系土壤過(guò)氧化氫酶活性仍呈促進(jìn)作用；玉米根系土壤脲酶活性在高濃度仍表現(xiàn)為抑制作用,而低濃

6、度時(shí)表現(xiàn)為促進(jìn)作用：玉米根系土壤堿性磷酸酶活性隨濃度的增加促進(jìn)作用減弱。 4.通過(guò)相關(guān)性分析,得出不同生境地下黃頂菊根系分泌物對(duì)土壤微生物、酶活性與土壤養(yǎng)分含量影響存在密切相關(guān)關(guān)系,故土壤微生物數(shù)量、酶活性可作為評(píng)價(jià)黃頂菊入侵土壤的指標(biāo),可為黃頂菊入侵對(duì)環(huán)境的影響提供參考。通過(guò)聚類分析,得出黃頂菊入侵主要與土壤理化性質(zhì)有關(guān),而和植被、地區(qū)沒(méi)有很大關(guān)系。通過(guò)主成份分析,得出可以用土壤脲酶活性反應(yīng)土壤總體生物活性水平。脲酶經(jīng)添加浸提