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土荊芥不同發(fā)育期根際土壤養(yǎng)分、酶活及微生物數(shù)量的變化

2014-02-09 07:58:45李睿玉王亞男馬丹煒
關(guān)鍵詞:發(fā)育期脲酶根際

李睿玉,王 煜,王亞男,何 兵,張 紅,馬丹煒

四川師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610101

土荊芥不同發(fā)育期根際土壤養(yǎng)分、酶活及微生物數(shù)量的變化

李睿玉,王 煜,王亞男,何 兵,張 紅,馬丹煒*

四川師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610101

采用盆栽試驗(yàn),通過(guò)比較土荊芥營(yíng)養(yǎng)期和果期根際土壤中養(yǎng)分、土壤酶活和微生物數(shù)量的變化規(guī)律,明確土荊芥入侵對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響效應(yīng),為進(jìn)一步了解土荊芥入侵機(jī)理和制定防控措施提供理論依據(jù)。結(jié)果表明:(1)土荊芥入侵對(duì)土壤養(yǎng)分具有一定的影響。與對(duì)照相比,除了土荊芥營(yíng)養(yǎng)期根際土壤總鉀的含量增加了12.26%外,所測(cè)其它土壤養(yǎng)分指標(biāo)均不同程度下降。其中,果期總鉀含量降低3.27%,營(yíng)養(yǎng)期和果期的有機(jī)質(zhì)含量分別降低20.41%和1.22%、總氮含量分別降低27.87%和16.39%、總磷含量分別降低29.41%和14.71%、速效磷含量分別降低49.24%和34.69%、速效鉀含量分別降低76.65%和57.22%;(2)土荊芥的生長(zhǎng)對(duì)土壤胞外酶具有一定的影響。與對(duì)照相比,營(yíng)養(yǎng)期和果期土壤硝酸還原酶活性顯著升高(P<0.05),分別升高了87.23%和137.23%;營(yíng)養(yǎng)期的脲酶活性降低了45.92%,與對(duì)照差異顯著(P<0.05);營(yíng)養(yǎng)期和果期根際土壤的蔗糖酶、酸性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶活性的變化均未達(dá)到顯著程度(P>0.05);(3)土壤微生物數(shù)量隨著土荊芥生長(zhǎng)而增加,但只有真菌數(shù)量與對(duì)照的差異達(dá)到顯著水平(P<0.05),營(yíng)養(yǎng)期和果期真菌數(shù)量分別增加32.11%和86.18%;(4)與果期相比,營(yíng)養(yǎng)期土壤養(yǎng)分含量、土壤酶活性和微生物數(shù)量普遍較低,推測(cè)土荊芥生長(zhǎng)初期通過(guò)降低土壤營(yíng)養(yǎng)水平,抑制其周?chē)鷮?duì)營(yíng)養(yǎng)水平要求較高的植物生長(zhǎng),以獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),而果期則通過(guò)釋放根系分泌物增加了土壤微生物數(shù)量和土壤酶活,使土壤養(yǎng)分回升,從而為其繁殖提供有利條件。

土荊芥;土壤養(yǎng)分;土壤酶活性;土壤微生物;發(fā)育期

土荊芥(Chenopodium ambrosioides L.)又名臭草、殺蟲(chóng)芥、鵝腳草,為藜科藜屬一年生或多年生草本植物,原產(chǎn)熱帶美洲,現(xiàn)廣布于世界熱帶及溫帶地區(qū)。1864年在我國(guó)臺(tái)灣省臺(tái)北的淡水首次被采集,現(xiàn)已擴(kuò)展至我國(guó)絕大多數(shù)省市,呈現(xiàn)出非常迅猛的擴(kuò)張態(tài)勢(shì),已成為我國(guó)危害極嚴(yán)重的入侵植物(徐海根和強(qiáng)勝,2004)。本研究室前期研究發(fā)現(xiàn),土荊芥可以通過(guò)多條途徑向周?chē)h(huán)境釋放化感物質(zhì),影響根細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程,導(dǎo)致受體根細(xì)胞凋亡和氧化損傷,從而抑制了周?chē)参锏纳L(zhǎng)發(fā)育(王晶蓉等,2009;胡琬君等,2011;胡琬君等,2012)。微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中最具活力的組成部分,土壤微生物數(shù)量直接影響土壤的生物化學(xué)活性及土壤養(yǎng)分的組成與轉(zhuǎn)化,是土壤肥力的重要指標(biāo)之一(Nannipieri等,2003;Rajkumar等,2010)。土壤酶活性常被作為土壤質(zhì)量的重要指標(biāo),其活性的高低能反映土壤生物活性和土壤生化反應(yīng)強(qiáng)度(侯玉平等,2013),土壤酶主要來(lái)源于土壤微生物和植物根系的分泌物(劉蘋(píng)等,2013)。植物的生長(zhǎng)對(duì)土壤生物的影響反過(guò)來(lái)又會(huì)影響植物的特性,這種植物–土壤反饋效應(yīng)在外來(lái)植物入侵過(guò)程中起著重要的作用(Suding等,2013)。入侵植物通過(guò)調(diào)節(jié)根際土壤養(yǎng)分的有效性,營(yíng)造一個(gè)新的環(huán)境是物種競(jìng)爭(zhēng)取勝的有效策略之一(Perry等,2004)。相對(duì)而言,人們對(duì)土荊芥入侵地土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響關(guān)注較少。本研究采用盆栽試驗(yàn),研究了土荊芥不同發(fā)育期根際土壤營(yíng)養(yǎng)成分、土壤酶活性、土壤微生物數(shù)量的變化,并采用綜合隸屬函數(shù)值全面地分析不同發(fā)育期土荊芥對(duì)土壤的綜合影響。旨在探討不同發(fā)育期土荊芥對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的入侵效應(yīng),為深入研究土荊芥的入侵機(jī)制及防止其蔓延提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 盆栽試驗(yàn)與土壤樣品的采集

供試土壤采集于四川師范大學(xué)第三實(shí)驗(yàn)大樓附近的撂荒地,土壤類(lèi)型為紫色土。將土壤混勻后分裝于花盆(盆口直徑為24 cm,盆底直徑17 cm,高21 cm)中,然后將采自成都市雙流縣西南民族大學(xué)附近荒地、長(zhǎng)勢(shì)一致的土荊芥幼苗(約高20 cm)移植到花盆中,每個(gè)花盆定植1棵幼苗,共10盆。以未栽植土荊芥幼苗的空白土壤為對(duì)照,共1盆。將以上花盆置于陽(yáng)光充足的溫室中培養(yǎng),每天定時(shí)澆水。

在供試植株的營(yíng)養(yǎng)期(定植90 d左右),選取土荊芥植株長(zhǎng)勢(shì)一致的花盆3盆,將土荊芥挖出,去掉非根際土,采用“抖根法”分別將根際土收集到3個(gè)滅菌的自封袋中,并做好標(biāo)記。每份土樣再分成2份,1份自然風(fēng)干后過(guò)100目篩,室溫保存用于土壤養(yǎng)分測(cè)定,另1份裝入無(wú)菌自封袋,4 ℃保存,用于土壤酶活性測(cè)定(一周內(nèi)測(cè)定完畢)及可培養(yǎng)微生物培養(yǎng)(收集土樣當(dāng)天即培養(yǎng))。待土荊芥生長(zhǎng)到果期(定植120 d左右)時(shí),按照上述方法采集、保存和分析果期土荊芥根際土壤。

1.2 土壤養(yǎng)分含量的測(cè)定

參考鮑士旦(鮑士旦,2000)的方法測(cè)定土壤養(yǎng)分含量。土壤有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定采用K2Cr2O7-H2SO4法;總氮測(cè)定采用凱氏定氮法;全磷和全鉀測(cè)定采用NaOH-熔融預(yù)處理,全磷含量測(cè)定用鉬銻抗比色法,全鉀含量測(cè)定用原子吸收分光光度計(jì)法;速效磷和速效鉀用TFC系列土壤化肥速測(cè)儀測(cè)定。

1.3 土壤酶活性的測(cè)定

脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性的測(cè)定參考關(guān)松蔭(關(guān)松蔭,1986)的方法并稍加改進(jìn),用離心(5000 r·min-1,5 min)代替過(guò)濾。脲酶活性用苯酚鈉比色法測(cè)定,以24 h后100 g干土中NH4+–N的毫克數(shù)表示;蔗糖酶活性采用3,5–二硝基水楊酸比色法測(cè)定,以24 h后1 g干土生成葡萄糖毫克數(shù)表示;酸性磷酸酶的活性采用對(duì)硝基苯磷酸二鈉比色法,以1 g干土中的對(duì)硝基苯酚的微克數(shù)表示;硝酸還原酶活性測(cè)定采用武志杰(武志杰等,2008)的方法,以24 h后100 g干土生成NO2-N的毫克數(shù)表示;過(guò)氧化氫酶活性測(cè)定采用陳利軍(陳利軍等,2008)的方法,以1 h后1 g干土中水解的過(guò)氧化氫的毫克數(shù)表示。

1.4 土壤微生物數(shù)量的測(cè)定

稀釋平板計(jì)數(shù)法測(cè)定根際土壤中細(xì)菌、放線(xiàn)菌和真菌的數(shù)量。細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基在37 ℃下培養(yǎng)2 d,放線(xiàn)菌采用高氏1號(hào)瓊脂培養(yǎng)基在28 ℃下培養(yǎng)7 d,真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基28 ℃下培養(yǎng)3 d。統(tǒng)計(jì)、記錄菌落數(shù)量并計(jì)算每克干土中的微生物數(shù)量(CFU·g-1干土)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和LSD檢驗(yàn)。應(yīng)用Fuzzy數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)的方法對(duì)土荊芥不同發(fā)育期的影響進(jìn)行綜合分析,用SPSS 17.0進(jìn)行因子分析確定權(quán)重系數(shù),然后在因子分析中對(duì)各指標(biāo)求因子載荷矩陣。各指標(biāo)的公因子方差百分比反映了其對(duì)總體變異的貢獻(xiàn),作為各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值(董文濤等,2011)。用主成分分析方法篩選綜合指標(biāo),由于土壤因子變化具有連續(xù)性質(zhì),各評(píng)價(jià)指標(biāo)采用連續(xù)性質(zhì)的隸屬度函數(shù),計(jì)算公式(張慶費(fèi)等,1999)為:

其中,Q(xi)表示各土壤因子的隸屬度值,xij表示各因子值分別表示第i項(xiàng)因子中的最大值和最小值。

土荊芥對(duì)根際土壤養(yǎng)分、酶活性及微生物群落的綜合影響指數(shù)公式(何兵等,2013)為:

其中SQI代表土壤養(yǎng)分、土壤酶活性及微生物群落的綜合影響指數(shù);iQ為各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值;iW為第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重;n為評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)。

表1 土荊芥不同發(fā)育期對(duì)根際土壤養(yǎng)分的影響Table1 Effect of Chenopodium ambrosioides L. at different development stages on soil nutrient in the rhizosphere soil

2 結(jié)果與分析

2.1 不同發(fā)育期土荊芥根際土壤養(yǎng)分的特征

不同發(fā)育期土荊芥根際土壤養(yǎng)分狀況有所差異(表1),其中,有機(jī)質(zhì)、總氮、總磷、速效磷及速效鉀含量的變化趨勢(shì)為對(duì)照>果期>營(yíng)養(yǎng)期。與對(duì)照相比,土荊芥根際土壤中有機(jī)質(zhì)的含量在營(yíng)養(yǎng)期降低20.41%,而在果期降低了1.22%;總氮含量在營(yíng)養(yǎng)期降低27.87%,在果期降低16.39%;總磷含量在營(yíng)養(yǎng)期降低29.41%,在果期降低14.71%;速效磷含量在營(yíng)養(yǎng)期降低49.24%,在果期降低34.69%;速效鉀含量在營(yíng)養(yǎng)期降低76.65%,在果期降低57.22%。而總鉀含量的變化趨勢(shì)為營(yíng)養(yǎng)期>對(duì)照>果期,即相對(duì)于對(duì)照組,總鉀含量在營(yíng)養(yǎng)期增加12.26%,在果期降低3.27%;營(yíng)養(yǎng)期根際土壤中,除總鉀水平顯著高于對(duì)照外(P<0.05),其余養(yǎng)分水平均顯著低于對(duì)照(P<0.05),果期根際土壤中,除有機(jī)質(zhì)和總鉀含量與對(duì)照差異不顯著外(P>0.05),其余養(yǎng)分水平均顯著低于對(duì)照(P<0.05)。整體來(lái)看,土荊芥的生長(zhǎng)降低了土壤養(yǎng)分水平,營(yíng)養(yǎng)期的這種降低土壤養(yǎng)分水平的效應(yīng)大于果期。

2.2 不同發(fā)育期土荊芥對(duì)根際土壤酶活性的影響

表2顯示,土荊芥的生長(zhǎng)對(duì)根際土壤中蔗糖酶、酸性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶影響不顯著(P<0.05)。與對(duì)照相比,脲酶的活性在營(yíng)養(yǎng)期顯著降低(P<0.05),硝酸還原酶在果期和營(yíng)養(yǎng)期都顯著增加(P<0.05),營(yíng)養(yǎng)期脲酶的活性?xún)H僅為對(duì)照的54.08%,而果期和營(yíng)養(yǎng)期的硝酸還原酶活性分別是對(duì)照的232.73%和187.23%。由此可見(jiàn),土荊芥的生長(zhǎng)對(duì)土壤N代謝影響明顯。

2.3 不同發(fā)育期的土荊芥根際土壤微生物數(shù)量的影響

隨著土荊芥生長(zhǎng)進(jìn)程,其根際土壤細(xì)菌、真菌和放線(xiàn)菌的數(shù)量逐漸增加(表3),其中,細(xì)菌和放線(xiàn)菌數(shù)量變化不顯著(P>0.05),只有果期根際土壤中真菌的數(shù)量明顯高于對(duì)照和營(yíng)養(yǎng)期(P<0.05),分別是營(yíng)養(yǎng)期和對(duì)照的1.41倍和1.86倍。

表2 土荊芥不同發(fā)育期對(duì)根際土壤酶活性的影響Table 2 Effect of Chenopodium ambrosioides L. at different development stages on soil enzymes activities in the rhizosphere soil

表3 土荊芥不同發(fā)育期對(duì)根際土壤微生物數(shù)量的影響Table 3 Effect of Chenopodium ambrosioides L. at different development stages on soil microbial communities in the rhizosphere soil

表4 土荊芥不同發(fā)育期對(duì)根際土壤影響的綜合評(píng)價(jià)Table 4 Comprehensive evaluation of effect of Chenopodium ambrosioides L. at different development stages on soil ecosystem by Subordinative function value

3 不同發(fā)育期的土荊芥對(duì)根際土壤綜合影響的比較

不同的測(cè)定指標(biāo)反映了土荊芥對(duì)土壤的影響,但一種指標(biāo)反映的土荊芥對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響具有片面性,并且每個(gè)指標(biāo)表示出的結(jié)果不盡一致。而采用綜合隸屬函數(shù)值能較全面地反映不同發(fā)育期土荊芥對(duì)土壤的綜合影響。從表4可見(jiàn),對(duì)照和土荊芥分別在營(yíng)養(yǎng)期和果期對(duì)土壤養(yǎng)分的綜合影響指數(shù)為:0.316、0.087和0.150,說(shuō)明土荊芥入侵導(dǎo)致根際土壤養(yǎng)分含量的減少。其中,在營(yíng)養(yǎng)期土壤養(yǎng)分含量最低,在果期含量稍有回升,但仍低于對(duì)照組。另外,對(duì)照和土荊芥分別在營(yíng)養(yǎng)期和果期對(duì)土壤微生物數(shù)量和土壤酶活的影響指數(shù)均為:對(duì)照<營(yíng)養(yǎng)期<果期。說(shuō)明土荊芥入侵增加了微生物的數(shù)量,提高了土壤酶活,且在果期時(shí)微生物數(shù)量和土壤酶活性達(dá)最大值。綜合3個(gè)指標(biāo),對(duì)照和土荊芥分別在營(yíng)養(yǎng)期和果期對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的綜合影響指數(shù)分別為:0.396、0.389和0.681。說(shuō)明土荊芥在營(yíng)養(yǎng)期使土壤質(zhì)量退化,然而在果期又在一定程度上改善了土壤質(zhì)量。

4 討論

研究表明,成功入侵的外來(lái)植物會(huì)改變?nèi)肭值氐耐寥鲤B(yǎng)分平衡、土壤微生物群落和土壤酶活性,土壤環(huán)境的變化反過(guò)來(lái)會(huì)影響入侵種和土著種之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,從而增強(qiáng)了自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)而成為優(yōu)勢(shì)種群。如黃頂菊(Flaveria bidentis)入侵顯著提高了有機(jī)質(zhì)、全氮、硝態(tài)氮和銨態(tài)氮的含量以及脲酶和酸性磷酸酶的活性,降低全磷和速效磷的含量,其影響程度隨著入侵程度而增強(qiáng)(張?zhí)烊鸬龋?010);五爪金龍(Ipomoea cairica)的入侵明顯提高了其入侵地的全氮、堿解氮、全鉀及速效鉀含量,降低了總磷、速效磷及有機(jī)質(zhì)含量,且與土壤肥力密切相關(guān)的土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶及硝酸還原酶4種酶活性均明顯升高(朱慧和吳雙桃,2012);紫莖澤蘭(Ageratina adenophora)顯著提高了土壤有效氮、有效磷和有效鉀含量,顯著增加了細(xì)菌和真菌數(shù)量(李會(huì)娜等,2009)。并且隨著入侵植物的生長(zhǎng)發(fā)育階段不同,對(duì)其根際土壤特性的影響有一定的差異;隨著刺萼龍葵(Solanum rostratum)的生長(zhǎng),其根際土壤真菌多樣性及土壤酶活性均發(fā)生改變,從生長(zhǎng)初期到開(kāi)花期土壤真菌多樣性顯著增加,蛋白酶、過(guò)氧化氫酶、轉(zhuǎn)化酶、脲酶和脫氫酶活性由生長(zhǎng)初期到開(kāi)花期均呈上升趨勢(shì),多酚氧化酶活性呈下降趨勢(shì),過(guò)氧化物酶活性先下降后升高(祝明煒等,2011)。本研究結(jié)果表明,土荊芥對(duì)土壤也具有上述入侵植物類(lèi)似的影響。土荊芥入侵從營(yíng)養(yǎng)期到果期生長(zhǎng)階段整體降低了根際土壤中有機(jī)質(zhì)、總氮、全磷、速效磷和速效鉀的含量,且營(yíng)養(yǎng)期根際土壤養(yǎng)分水平整體低于果期的。然而在營(yíng)養(yǎng)期時(shí)顯著增加了總鉀含量;與土壤含氮化合物轉(zhuǎn)化有關(guān)的脲酶和硝酸還原酶(關(guān)松蔭,1986)活性在土荊芥不同發(fā)育期發(fā)生變化。營(yíng)養(yǎng)期和果期的硝酸還原酶活性顯著高于對(duì)照。果期時(shí)脲酶活性顯著高于營(yíng)養(yǎng)期,營(yíng)養(yǎng)期脲酶活性?xún)H為果期的53%,脲酶直接參與土壤中含氮有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化,在一定程度上反應(yīng)了土壤供氮水平狀況(孫艷艷等,2010),因此,土荊芥不同發(fā)育期對(duì)土壤氮代謝的影響存在差異;土荊芥入侵整體上增加了微生物數(shù)量,果期時(shí)真菌數(shù)量顯著增加。根據(jù)野外觀(guān)察土荊芥往往生長(zhǎng)在貧瘠的荒地上,表明其利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力較強(qiáng)。故推測(cè)土荊芥可能在入侵地生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)期階段通過(guò)降低土壤營(yíng)養(yǎng)水平、分泌化感物質(zhì)改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和土壤酶活性,使土壤質(zhì)量趨于貧瘠化。使環(huán)境變得不利于周?chē)参锏纳L(zhǎng),從而壓制、排擠周?chē)鷮?duì)營(yíng)養(yǎng)水平要求較高的植物。一旦占據(jù)生態(tài)位后,在果期時(shí)土荊芥便釋放一些根系分泌物為根際微生物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(吳林坤等,2014),從而提高了根際土壤中微生物數(shù)量和土壤酶活性,使根際土壤養(yǎng)分得以逐步回升,確保了自身繁殖對(duì)養(yǎng)分的需求。由此可見(jiàn),土荊芥在不同發(fā)育期的生態(tài)策略是不同的。目前普遍認(rèn)為化感作用是外來(lái)植物成功入侵的機(jī)制之一(Cipollini等,2012),當(dāng)入侵植物擴(kuò)展到一個(gè)新的領(lǐng)域時(shí),可以通過(guò)揮發(fā)、根系分泌、殘株分解、淋溶等途徑向周?chē)h(huán)境釋放化感物質(zhì),這些化感物質(zhì)絕大多數(shù)最終會(huì)進(jìn)入土壤中(王朋等,2008;侯玉平等,2013)。土荊芥對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響,是否是其化感作用的結(jié)果,尚待本研究室后續(xù)研究進(jìn)一步證實(shí)。

5 結(jié)論

土荊芥入侵過(guò)程中,改變了土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和土壤酶活性,降低土壤營(yíng)養(yǎng)水平。土荊芥營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期可能通過(guò)降低土壤養(yǎng)分水平,從而排擠周?chē)鷮?duì)營(yíng)養(yǎng)水平較高的植物,但當(dāng)其占據(jù)生態(tài)位后,便釋放根系分泌物為根際微生物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),提高了根際土壤中微生物數(shù)量和土壤酶活,使根際土壤養(yǎng)分得以逐步回升,以滿(mǎn)足自身繁殖對(duì)養(yǎng)分的需求。

BATTEN K M, SCOW K M, DAVIES K F, et al. 2006. Two invasive plants alter soil microbial community composition in serpentine grasslands[J]. Biological Invasions, 8: 217-230.

CIPOLLINI K, TITUS K, WAGNER C. 2012. Allelopathic effects of invasive species (Alliaria petiolata, Lonicera maackii, Ranunculus ficaria) in the Midwestern United States[J]. Allelopathy Journal, 29(1): 63-76.

KOURTEV P S, EHRENFELD J G, HAGGELOM M. 2002. Exotic plant species alter the microbial community structure and function in the soil [J]. Ecology, 83(11): 3152-3166.

NANNIPIERI P, ASCHER J, CECCHERINI M T, et al. 2003. Microbial diversity and soil functions [J]. European Journal of Soil Science, 54(4), 655-670.

PERRY L G, GALATOWITSCH S M, ROSEN C J. 2004. Competitive control of invasive vegetation: a native wetland sedge suppresses Phalaris arundinacea in carbon-enriched soil [J]. Journal of Applied Ecology, 41(1): 151-162.

RAJKUMAR M, AE N, PRASAD M N, et al. 2010. Potential of siderophore-producing bacteria for improving heavy metal phytoextraction[J]. Trends in Biotechnology, 28(3):142-149.

SUDING K N, HARPOLE W S, FUKAMI T, et al. 2013. Consequences of plant–soil feedbacks in invasion[J]. Journal of Ecology, 101: 298-308.

鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析(第三版)[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2000: 25-108.

陳利軍, 雋英華, 武志杰. 一種檢測(cè)土壤中過(guò)氧化氫酶活性的分析方法:中國(guó), 101294192A[P]. 2008-10-29.

董文濤, 路明浩, 韋大山, 等. 2011. 基于模糊數(shù)學(xué)方法的土壤肥力綜合評(píng)價(jià)及應(yīng)用[J]. 資源開(kāi)發(fā)與市場(chǎng), 27(06): 511-513.

關(guān)松蔭. 土壤酶及其研究方法[M]. 北京: 農(nóng)業(yè)出版社, 1986: 303-312.

何兵, 李睿玉, 張紅, 等. 2013. 5種外來(lái)菊科植物對(duì)根際土壤微生物群落和酶活性的影響[J]. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào), 13(3): 176-180.

侯玉平, 柳林, 王信, 等. 2013. 外來(lái)植物火炬樹(shù) (Rhus typhina L.)水浸液對(duì)土壤微生態(tài)系統(tǒng)的化感作用[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 33(13): 4041-4049.

胡琬君, 馬丹煒, 王亞男, 等. 2012. 土荊芥揮發(fā)油對(duì)蠶豆根尖細(xì)胞的氧化損傷[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 23(4): 1077-1082.

胡琬君, 馬丹煒, 王亞男, 等. 2011. 土荊芥揮發(fā)油對(duì)蠶豆根尖細(xì)胞的化感潛力. 生態(tài)學(xué)報(bào), 31(13): 3684-3690.

李會(huì)娜, 劉萬(wàn)學(xué), 戴蓮, 等. 2009. 紫莖澤蘭入侵對(duì)土壤微生物, 酶活性及肥力的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 42(11): 3964-3971.

劉蘋(píng), 趙海軍, 仲子文, 等. 2013. 三種根系分泌脂肪酸對(duì)花生生長(zhǎng)和土壤酶活性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 33(11): 3332-3339.

孫艷艷, 蔣桂英, 劉建國(guó), 等. 2010. 加工番茄連作對(duì)農(nóng)田土壤酶活性及微生物區(qū)系的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 30(13): 3599-3607.

王晶蓉, 馬丹煒, 唐林. 2009. 土荊芥揮發(fā)油化感作用的初步研究[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 22(3): 777-780.

王朋, 王瑩, 孔垂華. 2008. 植物揮發(fā)性單萜經(jīng)土壤載體的化感作用——以三裂葉豚草 (Ambrosia trifida L.)為例[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 28(1): 62-68.

王志勇, 江雪飛, 鄭 慧, 等. 2011. 空心蓮子草入侵對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及其多樣性的影響[J]. 化學(xué)與生物工程, 28(11): 17-21.

吳林坤, 林向民, 林文雄. 2014. 根系分泌物介導(dǎo)下植物-土壤-微生物互作關(guān)系研究進(jìn)展與展望[J]. 植物生態(tài)學(xué)報(bào) 2014, 38 (3): 298-310.

武志杰, 雋英華,陳利軍,等. 一種檢測(cè)土壤硝酸還原酶活性的分析方法:中國(guó), 101271060A[P]. 2008-09-24.

徐海根, 強(qiáng)勝. 中國(guó)外來(lái)入侵物種編目[M]. 北京: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社, 2004: 91-93.

張慶費(fèi), 宋永昌, 由文輝. 1999. 浙江天童植物群落次生演替與土壤肥力的關(guān)系[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 19(2): 174-178.

張?zhí)烊? 皇甫超河, 白小明, 等. 2010. 黃頂菊入侵對(duì)土壤養(yǎng)分和酶活性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 29(7): 1353- 1358.

朱慧, 吳雙桃. 2012. 雜草五爪金龍對(duì)入侵地植物群落和土壤肥力的影響[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào), 28(5): 505-510.

祝明煒, 曲波, 楊紅, 等. 2011. 刺萼龍葵不同生育期根際土壤酶活性和真菌多樣性變化[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 30(3): 448-452.

Changes of Soil Nutrient, Soil Enzymes Activities and Microbial Communities in Rhizosphere Soil of Chenopodium Ambrosioides L. at Different Development Phases

LI Ruiyu, WANG Yu, WANG Yanan, HE Bing, ZHANG Hong, MA Danwei*
College of Life Science, Sichuan Normal University, Chengdu 610101, China

A pot experiment was used to study the effects of Chenopodium ambrosioides L. on soil ecosystem, through the variations of soil nutrient, soil extracellular enzymes activities and microbial communities in rhizosphere soil at its nutrient phase and fruiting stage. The results may help us further understand the invasion mechanism of C. ambrosioides and provide theoretical basis for the prevention and control measures. The results showed that:(1) The invasion of C. ambrosioides had certain effects on soil nutrients. Compared with the control group, except that the content of total K in rhizosphere soil of C. ambrosioides at nutrient phase was increased by 12.26%, the other soil nutrient indexes were decreased in varying degrees. Of which, the content of total K were decreased 3.27% at fruit phase; total organic matter at nutrient phase and fruit phase were decreased by 20.41% and 1.22%, respectively; total nitrogen at nutrient phase and fruit phase were decreased by 27.87% and 16.39%, respectively; total P at nutrient phase and fruit phase were decreased by 29.41% and 14.71%, respectively; available P at nutrient phase and fruit phase were decreased by 49.24% and 34.69%, respectively; available K at nutrient phase and fruit phase were decreased by 76.65% and 57.22%, respectively; (2)The invasion of C. ambrosioides also had influences on the soil extracellular enzymes. Compared with the control group, the activity of soil nitrate reductase at nutrient phase and fruit phase had a significant increase (P<0.05) that were increased by 87.23% and 137.23% respectively; Urease activity at nutrient phase reduced by 45.92% compared with the control group, which was a dramatic drop (P<0.05); The variations of activities of invertase, acid phosphatase and catalase in rhizosphere soil at nutrient phase and fruit phase did not have obvious differences (P>0.05); (3) The soil microbial population was increasing along with the growth of C. ambrosioides, but only the amount of fungi had significant difference with the control group (P<0.05). The amount of fungi at nutrient phase and fruit phase increased by 32.11% and 86.18% respectively; (4) Soil nutrient content, soil enzyme activity and the microbial population at nutrient phase were generally lower compared with the fruit phase. We speculated that at the early growth stage of C .ambrosioides, it inhibited the growth of surrounding plants which needs higher nutrition by reducing the soil nutrient, to improve its competitive advantage. Later at the fruit phase, the root exudates of C. ambrosioides may release into the soil to enhance the amount of soil microbe and activities of soil enzyme, which caused the recovery of rhizosphere soil nutrient and therefore provided favorable conditions for its breeding.

Chenopodium ambrosioides L.; soil nutrient; soil enzymes activities; soil microbial communities; development phase

Q948

A

1674-5906(2014)09-1526-05

李睿玉,王煜,王亞男,何兵,張紅,馬丹煒. 土荊芥不同發(fā)育期根際土壤養(yǎng)分、酶活及微生物數(shù)量的變化[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2014, 23(9): 1526-1530.

LI Ruiyu, WANG Yu, WANG Yanan, HE Bing, ZHANG Hong, MA Danwei. Changes of Soil Nutrient, Soil Enzymes Activities and Microbial Communities in Rhizosphere Soil of Chenopodium Ambrosioides L. at Different Development Phases [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(9): 1526-1530.

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31370549);四川省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(13ZA0143;13ZA0144)

李睿玉(1989年生),女,碩士研究生,主要從事細(xì)胞生物學(xué)和入侵植物化感作用的研究。Email:liruiyu2012@126.com *通信作者:馬丹煒,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事入侵植物化感作用的研究。Email:danwei10ma@163.com

2014-07-15

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