植物根系分泌物的生态效应VIP免费

生态学杂志ChineseJournalofEcology2004，23(1)：97～101植物根系分泌物的生态效应*史刚荣(淮北煤炭师范学院生物科学系，淮北235000)1引言摘要根系分泌物是在一定的生长条件下，活的且未被扰动的根系释放到根际环境中的有机物质的总称，在植物主动适应和抵御不良环境中具有重要作用：(1)通过化感作用影响根际微生物和周围其它植物的生长，并进一步改善植物的生态环境(生物因素)；(2)通过对土壤中矿质元素的溶解、螫合作用、迁移和活化等作用，不仅在营养缺乏的情况下提高矿质营养元素的有效性，而且在面临重金属胁迫时能降低根际中金属污染物的活性，减少植物对金属的吸收。根系分泌物在植物与环境的相互作用中起着传递信息的作用。关键词根系分泌物，根际微生物，化感作用，环境胁迫中图分类号Q944．54文献标识码A文章编号1000—4890(2004)01—0097—05Ecologicaleffectsofplantrootexudat~．SHIGangrong(DepartmentofBiology，HuaibeiCoalIn—dustryTeachers’College，Huaibei235000，China)．ChineseJournalofEcology，2004，23(1)：97～101．Rootexudates，whichcanbecalledasajointnameoforganicchemicalsinrhizospheficenvironmentreleasedbylivingandundisturbedrotsystemincertainstageofgrowthofplants，playveryimpor—tantrolesinplantstoadaptandresistanttoenvironmentstressesactively：(1)Bythewayofallelopa—thy，rootexudatescouldafectthegrowthofrhizospheficmicrorganismsandotherplants，andim—provethebiologicalfactorsofecologicalenvironment；(2)Bydissolving，chelating，transferring，andactivatingmineralelementsofthesoil，rotexudatescouldnotonlyenhancethevalidityofthemin—eralelementsundercircumstancesofinanition，butalsodepre~theactivityofmineralcontaminationsinrhizospheretoreduceionabsorptioninfaceofheavymetalstresses．Rootexudatesactastheinfor*mationtransmitterintheinteractionsbetweenplantsandtheirenvironment．Keywordsrotexudates，rhizospheficmicrorganisms，allelopathy，environment，stre~es．关于根系分泌物的研究，始于20世纪初德国微生物学家Hiltner提出的“根际”概念，随后这个概念被应用于土壤学、植物病理学和土壤微生物学等学科研究中。早期的研究偏重于根际环境对土壤微生物区系有效性的研究，直到50年代，有些研究者对根土界面根系分泌物进行了系统研究，推动了土壤学、微生物学、植物营养学、植物病理学等交叉学科的发展。70年代以来，国际上关于根际微生物学的研究已相当活跃，根土界面的化学过程已成为前沿领域u引。根系分泌物的研究也成为根际微生态系统研究的重要组成部分。一般来说，植物不会无缘无故地产生根系分泌物，因为植物的任何代谢功能都直接或间接地需要能量和碳源。然而，由于生境的异质性，致使植物不得不时常面对各种逆境，同时还要不时应付其它生物的侵扰。在这些胁迫条件下，植物通过物理手段与其它生物竞争有限资源的能力大为下降，化学的方法就会上升为重要手段⋯1。植物根系分泌物含有大量的生物活性物质，在特定的土壤环境下不仅能影响同种或异种植物的种子萌发、植株生长等。而且在微生物的分布、营养元素的活化以及增强植物对金属毒性的抗性等方面具有重要作用。2根系分泌物的化感作用2．1对根际微生物的影响根系分泌物对根际微生物的影响。是化学生态学研究的重要内容之一。植物的根系可以分泌各种对微生物有益的微生素、酶、植物生长调节剂及氨基酸等物质，吸引了微生物在根际的聚集并促进其生长发育，进而对根际微生物的种类、数量和分布产生影响*安徽省教育厅自然科学基金项目(2003kj189)资助。**通讯作者收稿日期：2002—05—31改回日期：2003—03—28生态学杂志第23卷第1期对根系分泌物与微生物种群的研究结果表明，根际和非根际微生物种群有明显的差异，且与土壤中可溶性碳的分布有密切关系，并发现微生物种群的生物产量与根系分泌物的分布有一定的相关性[。许多微生物的数量与根际分泌物的积累呈正相关。例如在小麦(Triticumaestivum)的生长发育过程中，随着...