尾叶桉U6无性系对热带牧草种子萌发及幼苗的化感作用.docVIP

尾叶桉U6无性系对种子 指导老师：黄小葵（海南中学高中部）、虞道耿（中国热带农业科学院） 研究领域：植物学 课题组成员：刘莹（海南中学高一年级） 关键词：桉树林；种子萌发；化感作用；植被 摘要：本研究通过桉树叶片浸提液等溶液对多种草本、灌木种子萌发的影响，探索桉树林下植被裸露的原因。试验结果表明：桉叶浸提液的确能够抑制部分种子的发芽及幼苗生长，这是导致桉树林下一些植物难于生长的原因之一。本研究还获得另一试验结果，即桉树叶片浸提液对某些植物如柱花草种子的发芽和幼苗生长有促进作用。通过此方法，筛选出了一些能在桉树林下生长的植物品种，如果将这些植物间作于桉树林下，可改变目前海南桉树林下地表裸露的状况。 前言 1、研究背景 桉树（Eucalyptus spp. ）是桃金娘科(Myrtaceae)桉属植物，原产澳洲大陆及附近岛屿。1890年引入中国，至今已100多年历史，现全世界有96个国家商业性栽培桉树，面积约600万hm2。我国桉树面积约150多万hm2，分别栽种于南方16个省、自治区600多个县，品种300多种，其中10多种已经成为中国南方非常重要的造林树种 [1]；年产材量超过600m3，仅次于巴西，居世界第二位。桉树水平分布以北纬23°为中心、南到北纬18°20′（海南三亚市），北至北纬33°（陕西省阳平关）；整个区域占国土面积20% [2]。桉树在中国和世界作为三大引种的外源树种（松树，杨树，桉树）发展是很快的，其原因是该属植物普遍生长快，年生长高度树龄在15～20年以前可达1～2m。一般情况下纯林或混交林，在肥力中等的地块，3周年乔林郁闭度可达67.5%，材积0.53 m3。3年即可成林。其次，是桉树抗逆性强，在原生地许多品种，如弹丸桉（E.pilutaris）、巨桉（E.grandis）、小帽桉（E.microcorys）等分布于沿海东南岸年降雨平均600～1200mm并集中在6～8月的冬雨区；马里马尔桉（E.behriana）等能生长在降雨200～500mm的稀树干草原上，耐旱能力特别强。普通的品种也能耐土壤水分十分缺乏的生境。栽植桉树经济效益显著。桉树叶子中提取桉叶油是医药、化工原料，经济价值很高。枝干可作为制纸浆、纤维板原料，很受纸厂的欢迎。因此，桉树很受栽培区的青睐，栽植面积及引进品种进一步增长将是必然趋势[3]。 植物化感作用及其在生态学方面的影响，已成为当今世界的研究热点。生态系统内，在植被形成和演替的过程中，种子萌发和衰败的抑制，农业生产中的间作、套作、轮作前后茬搭配、残茬处置或利用以及作物和杂草、病虫的关系等，都存在化感作用。化感作用的研究，对于增加作物产品产量、植物保护、生物防治、环境保护和促进农业可持续发展等方面，都有着十分重要的意义和广阔的应用前景。 化感物质是植物在次生代谢过程中通过醋酸（或草酸）途径合成的。植物组织中累积的化感物质的浓度，主要取决于其生物合成、贮存、降解的速率，同时也受植物内部的生长发育调节机制所影响[4]。目前已分离鉴定出的化感物质，几乎都是植物的次生代谢物，一般分子量较小，结构较简单，其中最常见的是低分子量的有机酸、酚类和萜类化合物。 桉树的枝叶、枯落物、叶片挥发物、根系分泌物及林下表上的水溶物中，都含有能够抑制其它植物、动物和微生物生长的物质。如蓝桉（E.globulus）能产生对黄瓜有抑制作用的物质, 从桉树体内分离得到的水溶性化感物质主要有阿魏酸、香豆酸 、咖啡酸、巨桉酚、没食子酸、季豆酸、绿原酸等酚酸类化合物、 挥发性化感物质有蒎烯、均烯、非兰烯和桉树脑等。 桉树对其它生物的化感作用，是指桉树通过分泌特殊物质，从而对其它植物以及林下植被甚至土壤中的微生物产生的抑制作用。化感作用广泛存在于桉树人工林群落中，对桉树林业生态系统的群落结构、功能、效益等方面都产生着显著的影响。 2、研究的目的与意义 从世界的范围来看，桉树的大量种植，尤其是单一栽培，造成了一系列的生态问题，包括土地退化、生产力下降、生物多样性减少、地下水位下降、气候改变等等。这些问题的核心是生物多样性减少。桉树人工林栽培产生的生态环境退化问题引起了人们的极大关注。对于这种现象，以往人们通常把它归结为桉树对水、肥竞争的结果，可是，越来越多的研究结果证明，桉树除具有较强的水、肥竞争力外，更重要的因素是它所具有较强的化感作用。桉树会释放某些化学物质以抑制林内其它植物的生长，从而导致林内群落结构简单，林下灌木和草本植物稀少，进而引起较为严重的水土流失。 群落结构简单是人工林群落的通病，而在桉树人工林中尤显突出——灌木和草本植物在群落内零星分布，不能形成层片。刘瑞华等报道：桉树林群落中，人类活动频繁的林地，群落垂直结构就只有乔木层1个层次；封育很好的林地，虽然存在