高寒沙化草地中先锋灌木根系水浸提液对4种高原牧草的化感效应分析

以川西北沙化地生态修复治理过程中2种先锋灌木植物高山红柳(Salix cupularis)和沙棘(Hippophae rhamnoides)为供体植物,中华羊茅(Festuca sinensis)、燕麦(Avena sativa)、垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(E.sibiricus)等4种高原优质牧草为受体植物,比较2种先锋灌木的根系水浸提液,对受体植物种子发芽率、幼苗生长以及抗氧化保护酶活性的化感效应的差异,为先锋灌木选择适宜伴生的经济牧草植物提供理论依据。结果显示:2种灌木根系水浸提液对受试植物生长均具有显著的化感效应,且基本表现出低促高抑的规律。(1)燕麦、中华羊茅、垂穗披碱草和老芒麦种子发芽率在沙棘和高山红柳根系浸提液为10和20g·L^(-1)时均得到显著提高,当浸提液浓度达80g·L^(-1)后基本表现出抑制作用,但只有沙棘浸提液处理下燕麦和中华羊茅达到显著水平。(2)2种根系水浸提液处理下燕麦和中华羊茅幼苗根系生长被完全抑制,但垂穗披碱草只在浓度为80g·L^(-1)时才出现抑制现象;当沙棘根系浸提液为20g·L^(-1)时对燕麦和垂穗披碱草的叶长和鲜重均有显著的促进作用,而高山红柳仅对中华羊茅具有显著促进效应。(3)沙棘根系浸提液为20g·L^(-1)时,对4种受体幼苗体内过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均有显著或极显著的促进效应;浓度为20和40g·L^(-1)的高山红柳根系浸提液,能极显著提高燕麦和老芒麦的CAT活性以及中华羊茅的SOD活性,但浓度为40g·L^(-1)时对燕麦和垂穗披碱草SOD活性有显著的抑制作用;4种受体植物幼苗MDA含量变化趋势均基本与酶活性吻合,能较好地反映酶活性变化下其受到的氧化胁迫程度。(4)综合化感效应指数(SE)显示,垂穗披碱草对2种灌木根系水浸提液适应性最好,其抑制浓度均为80g·L^(-1);各浓度根系浸提液处理中,高山红柳对燕麦和中华羊茅的促进效应均高于沙棘,但沙棘对垂穗披碱草和老芒麦则表现出更强的促进优势。

毛白杨根系化感作用

以杨—农复合经营中的3种主要间作物(紫花苜蓿、萝卜、小麦)及杨树种子为受体,研究8年生、45年生毛白杨根系水浸提液(0.001、0.020、0.050、0.100 g·mL-1)对4种受体种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,8年生和45年生毛白杨根系水浸提液在0.050、0.100 g·mL-1时,显著抑制4种受体种子的萌发(小麦发芽率除外)和幼苗的生长(杨树苗高生长除外),且随浓度的降低,抑制作用逐渐减小,低浓度时有时抑制作用不显著,甚至有促进作用。紫花苜蓿和萝卜种子的发芽率和发芽指数对毛白杨化感作用更敏感;小麦幼苗的高生长、杨树幼苗根生长对毛白杨化感作用更敏感。另外,8年生毛白杨根系水浸提液对4种受体种子萌发和幼苗生长的抑制作用强于45年生毛白杨,且差异显著。