前言

在植物的生命活動過程中，酚酸物質是重要的次生代謝產(chǎn)物，其在調節(jié)植物生長發(fā)育、基因誘導表達、信號轉導、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物質，可通過植物根系的分泌、地上部分的淋洗、凋落物等有機物的腐解、微生物的活動等多種途徑進入土壤，影響土壤中營養(yǎng)物質的有效形態(tài)及微生物種群的分布等，影響植物的生長與發(fā)育，在整個土壤生態(tài)系統(tǒng)中具有重要的環(huán)境反饋意義和調節(jié)功能。其中，酚酸物質的化感作用成為近年來國內外學術界關注的一大熱點。有研究認為，酚酸物質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。國內外學者陸續(xù)在研究黃瓜、水稻、小麥、大豆、甘蔗、番茄、西瓜、苜蓿等農作物時證實了這一觀點，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，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，會破壞細胞結構，并且土壤中酚酸物質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重，森林土壤中的酚酸物質也開始引起眾多學者的普遍關注。國內有關森林中酚酸物質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，其被認為是導致杉木產(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，同時也發(fā)現(xiàn)一些伴生樹種對杉木自毒物質的活性產(chǎn)生了拮抗作用。在北方的楊樹連作障礙研究中，有學者認為酚酸物質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）化感作用的研究認為，連栽導致酚酸物質的積累，并影響林地質量。但隨著相關研究的不斷開展，逐漸有不同的觀點見于報道。目前關于林地酚酸物質的連作障礙研究多借鑒農作物的研究方法，并得出室內試驗結果的推論。然而，酚酸物質的連作障礙問題是在設施農業(yè)的基礎上發(fā)現(xiàn)并開展研究的，且農作物的生產(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，因此并不能從室內試驗或個別林地的研究中得出酚酸物質導致林地中毒的可靠結論。有研究報道，杉木林和闊葉林土壤中酚酸物質的濃度遠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積累并導致中毒、生產(chǎn)力下降這一結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)生的某些化學物質可以抑制林內其他動植物及微生物的生長，從而導致林內群落結構簡單。但桉樹酚類化感物質克生作用的有關研究多在實驗室內完成，酚酸物質在桉樹人工林土壤中的化學生態(tài)作用有待進一步驗證和探討。
本書以土壤中重要的酚類化感物質——酚酸為關鍵點，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與土壤關鍵性營養(yǎng)元素有效性、酶活性及微生物之間的相互關系，并對酚酸物質進行生物評價，以闡明酚酸物質在桉樹人工林土壤生態(tài)系統(tǒng)中的作用機理，為正確評價酚酸物質在桉樹人工林地中的作用提供科學依據(jù)，也為從化學生態(tài)學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的形態(tài)、酚酸物質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的時空變化，對不同林分、不同土壤層次、不同季節(jié)土壤中酚酸物質積累的特征進行了研究與分析；第3章為桉樹與豆科樹種混交林土壤中酚酸物質的吸附特征，探討酚酸物質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可能的作用機制奠定基礎；第4章為桉樹與豆科樹種混交林土壤中酚酸物質與理化性質的相關性，進一步對不同林分類型的桉樹人工林土壤中的酚酸物質與理化性質的相關性作出分析，尤其是對酚酸與化學成分關系的探討更具有科學意義；第5章為外源酚酸物質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，測試和分析了外源酚酸物質對桉樹的混交樹種降香黃檀的生長、光合作用、養(yǎng)分等指標的影響，為評價混交效果提供參考；第7章為結語。
第1章由楊梅、葉紹明、黃曉露負責撰寫，第2章由楊梅、廖承銳、程飛負責撰寫，第3章由廖承銳、程飛負責撰寫，第4章由葉紹明、黃曉露負責撰寫，第5章由楊梅、韋秋思負責撰寫，第6、7章由楊梅負責撰寫。
本書根據(jù)國家自然科學基金項目（基金編號：31260176）、廣西自然科學基金項目（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目研究工作中的重要貢獻。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一步修改提高。

著者
2020年4月