前言

在植物的生命活動(dòng)過程中，酚酸物質(zhì)是重要的次生代謝產(chǎn)物，其在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育、基因誘導(dǎo)表達(dá)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、生物固氮等方面具有重要作用。它也是土壤中存在的一類重要的有機(jī)物質(zhì)，可通過植物根系的分泌、地上部分的淋洗、凋落物等有機(jī)物的腐解、微生物的活動(dòng)等多種途徑進(jìn)入土壤，影響土壤中營養(yǎng)物質(zhì)的有效形態(tài)及微生物種群的分布等，影響植物的生長與發(fā)育，在整個(gè)土壤生態(tài)系統(tǒng)中具有重要的環(huán)境反饋意義和調(diào)節(jié)功能。其中，酚酸物質(zhì)的化感作用成為近年來國內(nèi)外學(xué)術(shù)界關(guān)注的一大熱點(diǎn)。有研究認(rèn)為，酚酸物質(zhì)在土壤中的積累是使作物產(chǎn)生連作障礙的重要因素之一。國內(nèi)外學(xué)者陸續(xù)在研究黃瓜、水稻、小麥、大豆、甘蔗、番茄、西瓜、苜蓿等農(nóng)作物時(shí)證實(shí)了這一觀點(diǎn)，在根系分泌物、作物殘茬、水提液中分離出具有生物毒性的酚酸物質(zhì)，如對羥基苯甲酸、2,5�捕�羥基苯甲酸、阿魏酸、苯丙烯酸、香草酸等，這些酚酸物質(zhì)對植株的生長發(fā)育、多種生理代謝過程有抑制作用，會破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，并且土壤中酚酸物質(zhì)的積累會對土壤微生物產(chǎn)生抑制作用。
近些年來，隨著我國人工純林多代連栽生產(chǎn)力下降問題的日益嚴(yán)重，森林土壤中的酚酸物質(zhì)也開始引起眾多學(xué)者的普遍關(guān)注。國內(nèi)有關(guān)森林中酚酸物質(zhì)化感作用的研究起始于對連栽杉木人工林減產(chǎn)問題的探討，其被認(rèn)為是導(dǎo)致杉木產(chǎn)生自毒作用而生產(chǎn)力下降的重要原因之一，如香草酸、對羥基苯甲酸、阿魏酸、肉桂酸等對杉木種子萌發(fā)、幼苗生長、光合作用、根系活力等方面具有抑制作用，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)一些伴生樹種對杉木自毒物質(zhì)的活性產(chǎn)生了拮抗作用。在北方的楊樹連作障礙研究中，有學(xué)者認(rèn)為酚酸物質(zhì)在連栽楊樹人工純林土壤中發(fā)生累積，影響楊樹根系發(fā)育、根系活力、酶活性、養(yǎng)分吸收及微生物區(qū)系的變化。對2種模式植物（南方的杉木、北方的楊樹）化感作用的研究認(rèn)為，連栽導(dǎo)致酚酸物質(zhì)的積累，并影響林地質(zhì)量。但隨著相關(guān)研究的不斷開展，逐漸有不同的觀點(diǎn)見于報(bào)道。目前關(guān)于林地酚酸物質(zhì)的連作障礙研究多借鑒農(nóng)作物的研究方法，并得出室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果的推論。然而，酚酸物質(zhì)的連作障礙問題是在設(shè)施農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)并開展研究的，且農(nóng)作物的生產(chǎn)周期短，但森林為開放的生態(tài)系統(tǒng)，且樹木生長周期長，因此并不能從室內(nèi)試驗(yàn)或個(gè)別林地的研究中得出酚酸物質(zhì)導(dǎo)致林地中毒的可靠結(jié)論。有研究報(bào)道，杉木林和闊葉林土壤中酚酸物質(zhì)的濃度遠(yuǎn)低于可使植物中毒的濃度，而且混交林土壤中水溶酚含量高于杉木純林，因此連栽杉木林土壤中酚酸物質(zhì)積累并導(dǎo)致中毒、生產(chǎn)力下降這一結(jié)論的可靠性值得商榷。
桉樹是我國熱帶、亞熱帶地區(qū)極為重要的速生造林樹種，而長期多代純林連栽引發(fā)對林地生產(chǎn)力和林分穩(wěn)定性的影響已引起人們的重視。營造桉樹混交林逐漸增多，尤其是與豆科樹種的混交得到重視，期望通過豆科樹種的固氮作用改良土壤，實(shí)現(xiàn)桉樹人工林的可持續(xù)經(jīng)營。有研究表明，桉樹通過淋溶釋放、凋落物分解和根系分泌產(chǎn)生的某些化學(xué)物質(zhì)可以抑制林內(nèi)其他動(dòng)植物及微生物的生長，從而導(dǎo)致林內(nèi)群落結(jié)構(gòu)簡單。但桉樹酚類化感物質(zhì)克生作用的有關(guān)研究多在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，酚酸物質(zhì)在桉樹人工林土壤中的化學(xué)生態(tài)作用有待進(jìn)一步驗(yàn)證和探討。
本書以土壤中重要的酚類化感物質(zhì)——酚酸為關(guān)鍵點(diǎn)，較系統(tǒng)地研究了桉樹人工純林和混交林（桉樹與馬占相思混交林、桉樹與降香黃檀混交林）土壤中酚酸物質(zhì)種類組成、含量及其空間分布的變化規(guī)律，以及土壤中酚酸物質(zhì)與土壤關(guān)鍵性營養(yǎng)元素有效性、酶活性及微生物之間的相互關(guān)系，并對酚酸物質(zhì)進(jìn)行生物評價(jià)，以闡明酚酸物質(zhì)在桉樹人工林土壤生態(tài)系統(tǒng)中的作用機(jī)理，為正確評價(jià)酚酸物質(zhì)在桉樹人工林地中的作用提供科學(xué)依據(jù)，也為從化學(xué)生態(tài)學(xué)的角度提出合理的短輪伐期桉樹人工林經(jīng)營模式及適宜的混交樹種提供理論參考及技術(shù)支持。
全書共分七章：第1章為桉樹與豆科樹種混交林土壤中酚類物質(zhì)的檢測，對比分析了桉樹人工純林、桉樹與馬占相思混交林、桉樹與降香黃檀混交林三種林地土壤中酚類物質(zhì)的形態(tài)、酚酸物質(zhì)的種類及含量的差異；第2章為桉樹與豆科樹種混交林土壤中酚酸物質(zhì)的時(shí)空變化，對不同林分、不同土壤層次、不同季節(jié)土壤中酚酸物質(zhì)積累的特征進(jìn)行了研究與分析；第3章為桉樹與豆科樹種混交林土壤中酚酸物質(zhì)的吸附特征，探討酚酸物質(zhì)在不同林分類型土壤中的吸附能力及解吸附特征，為解釋不同酚酸物質(zhì)可能的作用機(jī)制奠定基礎(chǔ)；第4章為桉樹與豆科樹種混交林土壤中酚酸物質(zhì)與理化性質(zhì)的相關(guān)性，進(jìn)一步對不同林分類型的桉樹人工林土壤中的酚酸物質(zhì)與理化性質(zhì)的相關(guān)性作出分析，尤其是對酚酸與化學(xué)成分關(guān)系的探討更具有科學(xué)意義；第5章為外源酚酸物質(zhì)對桉樹與豆科樹種混交林土壤的化感作用，檢測酚酸是否對土壤pH值、養(yǎng)分元素、酶活性產(chǎn)生影響；第6章為酚酸對降香黃檀幼苗生的化感效應(yīng)，測試和分析了外源酚酸物質(zhì)對桉樹的混交樹種降香黃檀的生長、光合作用、養(yǎng)分等指標(biāo)的影響，為評價(jià)混交效果提供參考；第7章為結(jié)語。
第1章由楊梅、葉紹明、黃曉露負(fù)責(zé)撰寫，第2章由楊梅、廖承銳、程飛負(fù)責(zé)撰寫，第3章由廖承銳、程飛負(fù)責(zé)撰寫，第4章由葉紹明、黃曉露負(fù)責(zé)撰寫，第5章由楊梅、韋秋思負(fù)責(zé)撰寫，第6、7章由楊梅負(fù)責(zé)撰寫。
本書根據(jù)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（基金編號：31260176）、廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目（基金編號：0991035）的科研成果撰寫而成。感謝黃曉露、廖承銳、徐潔、陸儉英等在完成該項(xiàng)目研究工作中的重要貢獻(xiàn)。由于著者水平有限，書中難免有疏漏或不足之處，敬請廣大讀者和同行批評指正，以便在今后的研究中進(jìn)一步修改提高。

著者
2020年4月