酚酸對(duì)連作楊樹(shù)人工林土壤養(yǎng)分有效性及細(xì)菌多樣性的影響.pdf

1、楊樹(shù)是我國(guó)工業(yè)人工林定向培育最適宜的樹(shù)種之一，但是由于土地資源限制，我國(guó)楊樹(shù)人工林只能在有限的林地上實(shí)行長(zhǎng)期連作經(jīng)營(yíng)，由此導(dǎo)致林地生產(chǎn)力逐代下降。在連作楊樹(shù)人工林地力衰退研究中，土壤養(yǎng)分環(huán)境變化及微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性變化一直是諸多學(xué)者關(guān)注的重點(diǎn)，但以往研究缺乏針對(duì)土壤養(yǎng)分有效性及細(xì)菌多樣性的化感作用引發(fā)的連作楊樹(shù)人工林地力衰退機(jī)理的深入系統(tǒng)研究。
　　 本研究以山東寧陽(yáng)高橋林場(chǎng)內(nèi)的多代連作楊樹(shù)為研究對(duì)象，采集大田林分根際和非根

2、際土壤，研究了不同連作代數(shù)對(duì)土壤養(yǎng)分有效性和土壤細(xì)菌多樣性的影響;采集一代林分根際和非根際土壤，采用外源添加方法模擬酚酸環(huán)境，設(shè)置不同的酚酸濃度，研究了苯甲酸、阿魏酸、對(duì)羥基苯甲酸、香草醛和肉桂酸對(duì)土壤養(yǎng)分(NH4-N、NO3-N、PO4、K、Fe、 Mn、Zn、Cu)有效性變化及其土壤細(xì)菌多樣性的影響，以期進(jìn)一步揭示連作人工林地力衰退的機(jī)理。
　　 研究結(jié)果表明:
　　 (1)在同一林地中，楊樹(shù)根際土養(yǎng)分有效性明顯高于

3、非根際土，隨著連作代數(shù)的增加，土壤養(yǎng)分有效性總體上有逐漸下降的趨勢(shì);不同代數(shù)連作楊樹(shù)人工林土壤細(xì)菌多樣性也不相同，表現(xiàn)為先增大后較小的趨勢(shì)，三代林非根際土細(xì)菌多樣性指數(shù)為最低3.902.
　　 (2)在楊樹(shù)一代林中非根際土中添加外源酚酸后，土壤養(yǎng)分(NH4-N、NO3-N、PO4、K、Fe、Mn、Zn、Cu)有效性出現(xiàn)明顯的變化?？傮w上表現(xiàn)出對(duì)NH4-N、K和Fe有效性的抑制，對(duì)NO3-N、Mn有效性有顯著的促進(jìn)作用，如在培養(yǎng)第

4、一周，對(duì)照處理NH4-N含量為4.67μg，隨著酚酸濃度的增大，其含量下降明顯，2.0X處理含量下降到2.85μg;隨著培養(yǎng)天數(shù)的增加，不同濃度酚酸處理的土樣養(yǎng)分有效性也不盡相同，NH4-N和Mn有效性變化不大，Cu有效性變化最明顯，到培養(yǎng)的第三周，其含量已經(jīng)到了很低的水平，另外K和Fe有效性也隨時(shí)間增加也有不同程度的降低。
　　 (3)運(yùn)用Shannon-Wiener指數(shù)計(jì)算細(xì)菌多樣性，結(jié)果表明，低濃度酚酸促進(jìn)細(xì)菌多樣性，0X

5、酚酸處理的土樣多樣性指數(shù)為2.835，0.5X處理細(xì)菌多樣性指數(shù)提高到2.835;高濃度的酚酸能降低細(xì)菌多樣性，1.0X處理細(xì)菌多樣性指數(shù)為2.925，2.0X處理細(xì)菌多樣性指數(shù)降低到2.845。隨培養(yǎng)天數(shù)的增加，低濃度酚酸處理的樣品細(xì)菌多樣性有增加的趨勢(shì)，0.5X處理細(xì)菌多樣性在第一周后為2.835，培養(yǎng)兩周后升高到2.970;而高濃度酚酸處理導(dǎo)致細(xì)菌多樣性降低，2.0X酚酸處理的土樣第一周多樣性指數(shù)為2.845，到第二周后降低為2.

6、647。
　　 (4)分析土壤養(yǎng)分有效性與細(xì)菌多樣性的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，每種養(yǎng)分指標(biāo)(NH4-N、NO3-N、PO4、K、Fe、Mn、Zn、Cu)均與細(xì)菌多樣性表現(xiàn)出相關(guān)性，其中在酚酸培養(yǎng)的第一周，NO3-N、Fe與細(xì)菌多樣性與有較大的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到了-0.824和-0.812，K與細(xì)菌多樣性有較大的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.728;酚酸培養(yǎng)第二周，NH4-N、K與細(xì)菌多樣性與表現(xiàn)出較大的正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.866和0.8