【摘要】：火炬樹(Rhus typhina L.)為漆樹科(Anacardiaceae)鹽膚木屬(Rhus),落葉灌木或亞喬木,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、藥用價(jià)值和觀賞價(jià)值,在園林綠化中廣泛應(yīng)用�；鹁鏄湓趫@林綠化中更新繁殖速度快,能夠減少物種的多樣性,改變土壤理化性質(zhì),因此其入侵機(jī)制受到人們廣泛關(guān)注,尤其在化感作用方面,但是火炬樹是否通過化感作用影響其他植物根際土壤微生物,從而對其生長產(chǎn)生影響很少研究。本試驗(yàn)采用室內(nèi)盆栽控制試驗(yàn)法和Biolog-ECO微平板法,研究火炬樹根水浸提液對4種菊科植物(波斯菊(Cosmos bipinnata)、百日草(Zinnia elegans)、萬壽菊(Tagetes erecta)、黑心菊(Rudbeckia hirta))幼苗生長和地下土壤微生物對碳源利用影響。通過探討火炬樹根水浸提液與植物生長、土壤的理化性質(zhì)及土壤微生物群落對碳源利用的關(guān)系,研究火炬樹對園林植物的化感作用機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:1、4種火炬樹根水浸提液濃度處理均抑制了萬壽菊株高、莖粗生長及地上生物量的增加;對波斯菊、百日草幼苗生長整體呈現(xiàn)“低促高抑”的變化趨勢,高濃度(0.4 g·m L-1)的火炬樹根水浸提液均抑制幼苗生長,濃度為0.2 g·m L-1-0.3 g·m L-1時(shí)適宜植物幼苗生長。2、火炬樹根水浸提液對波斯菊、萬壽菊、黑心菊的土壤含水量均無影響,但均降低了萬壽菊根部土壤有機(jī)碳和總氮含量,增加了土壤p H。0.2 g·m L-1-0.3 g·m L-1時(shí)均促進(jìn)了波斯菊、百日草和黑心菊土壤電導(dǎo)率、p H、有機(jī)碳和總氮含量的增加;0.4 g·m L-1時(shí)降低了植物土壤有機(jī)碳、總氮含量。3、AWCD(Average Well Color Development,AWCD)值因植物不同而達(dá)到穩(wěn)定期的時(shí)間不同(波斯菊:180 h,百日草:204 h,萬壽菊:192 h,黑心菊:156 h);4種植物土壤微生物碳源利用的AWCD值因浸提液濃度不同而出現(xiàn)顯著差異,萬壽菊在濃度為0 g·m L-1時(shí)AWCD值最高,而百日草、波斯菊和黑心菊AWCD值分別在0.1 g·m L-1、0.2g·m L-1、0.3 g·m L-1時(shí)最高;且4種植物均在0.4 g·m L-1時(shí)達(dá)到最低。4、土壤微生物對六類碳源的利用率因植物種類的不同而有所差異。與對照相比,其他濃度火炬樹根水浸提液均促進(jìn)了波斯菊土壤微生物對胺類物質(zhì),百日草和黑心菊土壤微生物對碳水化合物,萬壽菊的土壤微生物對酚酸類物質(zhì)的利用;而降低了波斯菊土壤微生物對氨基酸和多聚類物質(zhì),百日草土壤微生物對氨基酸類、酚酸類物質(zhì)和胺類物質(zhì),萬壽菊土壤微生物對碳水化合物、羧酸類和多聚物類,黑心菊土壤微生物對多聚物、氨基酸和胺類物質(zhì)的利用。5、土壤微生物碳源利用的多樣性指數(shù)反映土壤微生物群落中物種的豐富度及土壤微生優(yōu)勢種的集中性。通過對植物根部土壤土壤微生物碳源利用多樣性指數(shù)分析發(fā)現(xiàn),添加火炬樹根水浸提液后,萬壽菊土壤微生物碳源利用的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)及Gini多樣性指數(shù)高于其他3種植物,但低于對照。百日草的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)及Gini多樣性指數(shù)均降低;波斯菊土壤微生物碳源利用Pielou均勻度指數(shù)高于對照。當(dāng)火炬樹根水浸提液濃度為0.2 g·m L-1時(shí),黑心菊3種碳源利用的多樣性均最高;0.3 g·m L-1時(shí),波斯菊土壤微生物碳源利用的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)最高,而百日草土壤微生物碳源利用的Pielou均勻度指數(shù)最高。6、土壤微生物碳源利用的AWCD值、多樣性指數(shù)與生長指標(biāo)、環(huán)境指標(biāo)的相關(guān)性因植物種類的不同而有所差異。波斯菊、萬壽菊、黑心菊土壤微生物碳源利用的AWCD值與土壤有機(jī)碳含量、總氮含量呈顯著正相關(guān),而百日草則表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)。波斯菊、百日草、萬壽菊土壤微生物碳源利用的AWCD與地上生物量呈顯著正相關(guān);萬壽菊、黑心菊土壤微生物的Pielou均勻度指數(shù)、Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Gini多樣性指數(shù)與土壤p H呈顯著負(fù)相關(guān)。7、RDA(Redundancy Analysis,RDA)分析結(jié)果表明,影響4種植物土壤微生物變化的主要因素是有機(jī)碳和總氮。綜上所述:不同濃度火炬樹根水浸提液對4種菊科植物有一定的化感作用,主要表現(xiàn)為“低濃度促進(jìn),高濃度抑制”,但火炬樹根水浸提液對萬壽菊影響最大。不同濃度處理下,降低萬壽菊土壤中的有機(jī)碳和總氮含量、土壤微生物對碳水化合物、羧酸類物質(zhì)和多聚物類物質(zhì)的利用及土壤微生物種群的數(shù)量和種群的多樣性,因而影響了萬壽菊的生長。本研究為火炬樹化感作用對其他植物生長影響的研究提供了理論依據(jù),并為火炬樹在園林植物配置方面提供了理論指導(dǎo),在城市生態(tài)建設(shè)及園林綠化方面具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S687
【圖文】：

34 不同濃度的火炬樹根水浸提液對土壤微生物碳源利用 AWCD 值的影Fig. 5.1 Effects of different concentrations of roots aqueous extractsm Rhus typhina on soil microbial carbon source utilizationAWCD values：（A）代表波斯菊；（B）代表百日草；（C）代表萬壽菊；（D）代表黑心菊Note: (A) represents Cosmos bipinnata, (B) represents Zinnia elegans,(C) represents Tagetes erecta, (D) represents Rudbeckia hirta

同濃度火炬樹根水浸提液對 4 種植物土壤微生物碳源利用 AWCD 值的影響未添加火炬樹根水浸提液對 4 種植物土壤微生物碳源利用 AWCD 值的影響所示，未添加火炬樹根水浸提液對 4 種植物土壤微生物碳源利用 AWCD 值（P < 0.05）。在 0 h - 12 h 時(shí)，4 種植物土壤微生物碳源利用 AWCD 值變化說明此時(shí)土壤微生物對碳源的利用較低；隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，4 種植物土利用 AWCD 值，均呈現(xiàn)上升的變化趨勢；4 種植物相比，萬壽菊土壤微生AWCD 值均高于其他 3 種植物；當(dāng)培養(yǎng)時(shí)間在 0 h - 156 h 時(shí)，4 種植物土壤用 AWCD 值由大到小依次為：萬壽菊、波斯菊、黑心菊和百日草；而 156 h 種植物土壤微生物碳源利用 AWCD 值為：萬壽菊 > 波斯菊 > 百日草 > 黑心

圖 5.3 0.1 g mL-1火炬樹根水浸提液對 4 種植物土壤微生物碳源利用 AWCD 值的影響Fig. 5.3 Effect of 0.1 g mL-1roots aqueous extracts from Rhus typhinaon soil microbial carbon source utilizationAWCD values of four plant species.2 g mL-1的火炬樹根水浸提液對4 種植物土壤微生物碳源利用 AWCD值根水浸提液濃度為 0.2 g mL-1時(shí)，4 種植物土壤微生物 AWCD 值的影響加存在顯著差異（P < 0.05）。如圖 5.4 所示，萬壽菊和波斯菊土壤微生D 值，隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加，兩者土壤微生物對碳源的利用較為相似，土壤微生物碳源利用 AWCD 值始終低于波斯菊和萬壽菊。培養(yǎng)時(shí)間在土壤微生物碳源利用的 AWCD 值，高于百日草，而培養(yǎng)時(shí)間超過 168 生物碳源利用的 AWCD 值高于黑心菊，AWCD 值變化曲線穩(wěn)定后，4 對碳源的利用由大到小依次為萬壽菊、波斯菊、百日草和黑心菊。

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本文編號：2804876