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《西北农林科技大学》 2017年
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秦岭林药复合系统中药材植物对针叶树种枯落物分解的化感影响

许纪元  
【摘要】:林下种植药材植物可以充分利用林内空间,发展林下经济并提高林地生态效益,可以有效规避纯林结构带来的不良后果。然而药材植物淋出物中富含多种次生代谢物质,进入土壤后会对土壤环境和土壤中的微生物造成影响,可能会对土壤酶活性产生影响,进而对林地生态系统中枯落物分解过程造成影响。因此对该现象进行检测并判断是否存在是选择林下药材植物的重要依据之一。本研究以秦岭山区广泛分布的典型针叶林,油松(Pinus tabulaeformis)、侧柏(Platycladus orientalis)、华山松(Pinus armandii)、落叶松(Larix gmelinii)和云杉(Picea asperata)为样本,以9种常见林下药材植物为对象,包括蒲公英(Taraxacum mongolicum)、地丁(Corydalis bungeana)、薄荷(Mentha haplocalyx)、鱼腥草(Houttuynia cordata)、细辛(Asarum sieboldii)、金银花(Lonicera japonica)、荆芥(Nepeta cataria)、绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)和夏枯草(Prunella vulgaris),通过喷浇药材植物茎叶淋出物(以水浸提液模拟)为处理,进行针叶枯落物分解培养试验,研究药不同材植物茎叶浸提液处理下,针叶树枯落物分解、养分释放和土壤酶活性所受到的影响。结果表明: (1)油松枯落物受到蒲公英、地丁、薄荷、鱼腥草、金银花和荆芥的茎叶浸提液影响显著,上述浸提液均显著抑制油松枯落物的分解及总体养分释放(仅金银花淋出物对N释放、荆芥淋出物对N和P的释放影响不显著)。蒲公英、地丁、薄荷、鱼腥草和金银花淋出物均显著降低土壤多酚氧化酶的活性;金银花和荆芥淋出物均显著降低土壤中羧甲基纤维素酶和β-葡糖苷酶的活性。(2)侧柏浸提液受到金银花、荆芥和夏枯草浸提液的影响显著。上述3种浸提液均显著延长侧柏枯落物的分解周转期,其中金银花浸提液同时显著延长侧柏枯落物的分解半衰期。至分解试验结束,金银花浸提液显著抑制了侧柏枯落物C、N、P、K养分的释放,荆芥浸提液显著抑制枯落物N、P、K养分释放,夏枯草浸提液显著抑制枯落物N、K养分释放;金银花浸提液显著抑制了分解试验中后期的土壤多酚氧化酶的活性,荆芥和夏枯草浸提液显著抑制了试验后期土壤中的羧甲基纤维素酶和β-葡糖苷酶的活性。(3)华山松枯落物受荆芥和绞股蓝浸提液影响显著。上述2种浸提液均显著延长华山松枯落物的分解周转期。荆芥和绞股蓝浸提液均显著抑制华山松枯落物C、N、K、Cu和Mn的释放,此外荆芥浸提液还显著抑制华山松枯落物Zn的释放。荆芥和绞股蓝浸提液均显著抑制土壤中多酚氧化酶和羧甲基纤维素酶的活性。(4)落叶松枯落物受鱼腥草和荆芥浸提液影响显著。上述2种浸提液均显著延长落叶松枯落物的分解周转期,鱼腥草浸提液同时显著延长落叶松枯落物的分解半衰期。鱼腥草浸提液显著抑制落叶松枯落物C、N、P、Cu、Zn和Mn养分的释放,荆芥浸提液显著抑制落叶松枯落物P和Cu的释放。鱼腥草和荆芥浸提液均显著抑制土壤中多酚氧化酶的活性,鱼腥草浸提液同时显著抑制土壤中蛋白酶的活性。(5)云杉枯落物受鱼腥草、荆芥和夏枯草浸提液影响显著,上述3种浸提液均显著延长云杉枯落物的分解周转期。鱼腥草浸提液显著抑制云杉枯落物K的释放,荆芥浸提液显著抑制云杉枯落物P和Cu的释放,夏枯草浸提液显著抑制云杉枯落物C、P和Cu的释放。上述3种浸提液均显著抑制土壤中多酚氧化酶的活性,同时,鱼腥草浸提液显著抑制土壤中蛋白酶的活性,荆芥浸提液显著抑制土壤中羧甲基纤维素酶的活性。由此可知,不同的针叶树种下某些特定药材植物浸提液对土壤环境产生显著影响,会导致针叶枯落物分解受到抑制,因此建议在这5种针叶树种林下应尽量避免或降低密度套种相应药材植物。
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