徐大华,刘炳友,王玉柱
(1.黑龙江省克东县森林病虫害防治检疫站,黑龙江 齐齐哈尔 164800;2.黑龙江省齐齐哈尔市建华区农业基础设施建设服务中心,黑龙江 齐齐哈尔 161000;3.黑龙江省齐齐哈尔市碾子山区林业站,黑龙江 齐齐哈尔 161046)
植物之间的相互作用,能为某些植物创造良好的生存条件,但也能造成不利的影响。这种植物之间的关系是 一种生物化学关系,也就是植物能够产生某些化学物质对 邻近的植物产生某些影响。近年来,随着生物化学技术的 不断发展,对异株克生现象的研究也随之不断深入。
Grummer(1955)提出将异株克生分为4类:(1)抗生作用,微生物产生抗生素对其它微生物发生作用;(2)植物 杀菌素,更高级的植物分泌杀菌素对微生物发生影响;(3) 凋萎影响,微生物分泌凋萎物质对比其更高级的植物产生影响;(4)高等植物的相互影响,高等植物产生化学物质对其它高等植物产生影响[1]。
1970年以前,国外林业异株克生现象的研究也很少,80年代后,研究的进展较快,许多学者对林业异株克生的现象作了很多研究。然而,在我国,这方面的研究工作几乎还是空白。
异株克生现象在林业上是很常见的。早期这方面研究较多的是胡桃属的黑胡桃.黑胡桃能杀死种植在其邻近和林冠下的其它植物,受影响的植物有马铃薯,西红柿等。主要是黑胡桃的树皮,叶都含有毒素, 根也能分泌毒素物质而伤害其它植物。
1943年、1963年、1973年、1975年,1977年分别报导了欧洲花木秋,日本赤松,辅射松,槭属种,多叶羽扇豆等都有分解产生的物质,有抑制其它植物生长或促进其它树种的生长作用。
在过去的几十年中,人们对植物演替的动力作了许多 研究。众所周知,植物的演替,除了气象因素外,在这一气候带内,土壤肥力因子也起着重要的作用。众多的研究表明,异株克生现象也是影响植物演替的一个重要因素。
Rice发现次生阶段的许多草本植物能产生某些化学物质,这些物质能在某种程度上抑制共生,也能阻碍土壤肥力的提高。这样,林地就较长时间被需氮量较低的先锋植物所占据,从而阻止了顶极植物的侵入和生长。
异株克生物质来源于植物根系的挥发作用和分泌作用,降雨和露水对植物的淋洗作用,植物残体的分解作用以及土壤微生物的合成作用等。
目前检测出的根系挥发性异株克生物质主要是萜稀类,现已发现有十几种,它们都能在同种程度上对植物种子的萌发,幼苗的生长起作用。
植物根系分泌而产生的异株克生物质主要是酚类物质,如 苯丙稀酸、苯乙酸及其衍生物、苯甲酸及其衍生物、香豆素及其衍生物等。一般来说,根系分泌这种物质需要有较好的土壤通气条件,所以,调节土壤通气状况是抑制或促进植物根系分泌异株克生物质的一种手段。
植物体中水溶性的异株克生物质能够被雨水,露水淋 洗出来。目前发现的能被自然水淋洗出的这类物质,主要有对苯二酚葡糖苷,根皮苷间苯三酚,a一萘酚,脂肪酸,香豆素及其衍生物,如七叶苷,七叶苷原等。
植物残体分解产生并释放出的异株克生物质主要是一 些酚类物质的有机酸盐。如对羟苯甲酸、香豆酸、香草酸、阿魏酸、邻羟苯乙酸、乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐和戊酸盐等。土壤微生物分解残体可以将原来对植物具异株克生效果的物质转化为无这种效用的物质;反之,亦然。微生物也可能分解形成异株克生物质,如棒曲霉素,酚类物质等。
许多植物不能释放异株克生物质,但却能从土壤中、 上层被水淋洗的水滴中,以及与根系、叶的接触中吸收挥 发性的这类物质。
植物在吸收异株克生物质时,一旦吸收,将被运输至代谢部位,从而对植物生长起抑制作用。如植物具备消除这种物质的能力,那么它对植物就起促进作用。
土壤胶体和土壤腐残物质能吸附大多数异株克生物质,在吸附过程中可能发生一些化学变化,造成这些物质 完全失去异株克生作用或暂时失去。但这种吸附常是可逆的,当这些物质被释放后,仍可能对植物产生异株克生的作用。
进行异株克生的研究,有助于解决林业上的许多理论 与生产实践问题。在实践中,人们发现有些作物能分泌异 株克生物质杀死杂草,这是当前生物除草的一个新动态。
在林业生产上,营造混交林是提高土地和空间利用率,保护森林,维护地力,促进林木速生丰产的手段。在生产 上人们要求混交树种相互之间有着良好的促进生长的作用。过去人们选择混交树种都从植物的阴阳性,根系的深浅性,叶子的针阔和树种生长速度等方面来考虑,树木之间异株克生这一潜在作用却未被人们所认识。加强树木之间异株克生的研究,将有助于我们更好地了解树种间关系,选择好混交树种。
在林业生产实践中,异株克生是造林地选择,森林更 新的一个潜在的作用。在实践中人们却认识到,在同一地 段上连续栽种了几代同一树种后换茬有利于其它树种的生长。
异株克生是一个多学科的综合研究新领域,因此,它 需要多学科的研究者进行研究和探索,以使这门新的学科 为人类造福。