1. 研究目的与意义
杨树人工林在长期连作经营模式中出现了不同程度的土壤生物退化亦即连栽障碍现象,严重降低了林业生产效益。通过对杨树连作障碍机制长期系统的研究,研究者概括引起连栽障碍三大主要的原因为:营林措施不合理、土壤养分匮缺和化感(含自毒)作用。其中,随着化学生态学研究的进展,连作人工林根际分泌物的自毒作用逐渐成为揭示土壤退化机制的重点。然而根据已有报道,杨树根际自毒物质的种类存在争议、尚未明确;自毒作用引发植被-土壤负反馈的作用机制未完全澄清。本研究以生物测定活性做导向,对杨树人工林土壤自毒物质进行分离和鉴定,明确自毒物质种类,以及自毒物质对土壤微生物群落结构的效应,同时对更替连作解决杨树连作障碍的作用机制进行研究。
2. 国内外研究现状分析
几种重要自毒物质的影响如下:
(1)阿魏酸和肉桂酸能影响植物体的某些生理过程(如细胞分裂、蛋白质合成、酶活性以及植物-水分关系) ,不利于植物的生长;
(2)肉桂酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸和香草醛等物质是影响植物生长的化感物质, 能够明显地抑制植物的胚根胚芽生长;
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3. 研究的基本内容与计划
研究内容
本研究内容主要有以下几个部分组成:
⑴敏感植物跟踪杨树根际土生物活性(生物测定部分);
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4. 研究创新点
⑴确定杨树根际自毒物质。
⑵探明杨树根际自毒作用机制。
⑶从自毒作用角度阐明杨树与作物混交提高生产力的原因。
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