南亚热带多代连栽桉树人工林根际土壤FTIR特征分析

作者:赵隽宇; 黄小芮; 石媛媛; 宋贤冲; 覃祚玉; 唐健*
来源:生态环境学报, 2022, 31(04): 688-694.
DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2022.04.006

摘要

连栽障碍是制约中国南方地区桉树Eucalyptus(桉属植物)人工林发展的重要因素之一,由此带来的生态环境问题也让桉树人工林经营备受争议。根际土壤是植物与环境交互最为频繁的区域,正确评估多代连栽对该区域土壤有机环境特征及演变趋势的影响,对于解决桉树人工林连栽问题具有重要意义。以南亚热带新造林(T0)、萌芽1(T1)、萌芽2(T2)、萌芽3(T3)代尾叶桉(Eucalyptus urophylla)人工林根际土壤为研究对象,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征各代次桉树人工林根际土壤有机组分结构及含量特征,同时对有机官能团进行半定量分析,探讨多代连栽对土壤有机环境演变趋势的影响。结果表明:不同代次桉树人工林根际土壤有机组分大致相同,酯、芳香族以及酚醇类物质占比较大,醛、多糖类物质及碳酸根离子占比较小。但不同代次桉树人工林根际土壤有机组分含量具有显著差异(P<0.05),其中高代次(T2、T3)林分土壤的红外吸收谱图2 929、3 423、3 620 cm-1处,峰面积积分显著高于T0、T1处理(P<0.05),这主要是由于酚、醇类以及脂肪烃类物质的含量差异而引起的。主成分分析结果 2轴(PC1、PC2)共解释了77.59%的方差,表明上述官能团能反映土壤有机官能团分布特征。T3处理中,主效官能团为2 929、3 423、1 631、3 620、469 cm-1,官能团分布相对T0、T1、T3处理更集中。综上,多代连栽促进了土壤中酚、醇类物质及脂肪烃类物质的增加,同时高代次桉树人工林土壤有机组分主效官能团逐渐由饱和态向不饱和态(C=C、C=O)演变,有机官能团结构趋于单一。该结果可为进一步阐明根际土壤有机组分结构演变对微生物群落结构的影响以及与植物根系交互作用提供前期理论基础。

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