近几年，随着重庆“森林工程”全面启动，重庆西部主要区县充分利用当地有利自然条件，大规模发展速生桉树人工用材林。种植桉树需5年以上才能产生经济效益，因此，开展幼龄林林下种植成为以短养长、提高桉农收益的有效途径。但很多研究发现：桉树不仅具有较强的水、肥竞争力，而且作为一种外来树种，化感作用为其在新生境的生长和繁殖提供了“Novel weapon”(Bais et al., 2003；Hierro et al., 2003；吴锦容等，2005)。尾叶桉(Eucalyptus urophylla)、巨尾桉(E.grandis×E.urophylla)、窿缘桉(E.exserta)、柠檬桉(E.citriodora)等一些常见桉树均能释放化感化合物，抑制林下某些植物种子萌发和幼苗生长，对林下植物多样性产生一定的影响(黄卓烈等，1997；赵绍文等，2000；曾任森等，1997；Darier, 2002；Romel, 2008)。能否开展桉树幼龄林林下种植以及种植何种经济作物成为当前迫切需要解决的问题。

在自然条件下, 水溶性化感物质主要通过雨水和雾滴等淋溶进入土壤而发生化感作用(刘小香，2004)。但也有研究认为桉树叶提取液对豌豆(Pisum sativum)种子发芽没有影响(李培泰，1998)。桉树化感作用对植物的影响还存在争议。本文选取当地普遍栽种的5种经济植物为试验材料，初步研究幼龄尾巨桉(E. urophylla×E. grandis)叶片提取液对植物种子萌发和幼苗生长的影响，为科学开展桉树林下种植提供参考。

1 材料与方法 1.1 尾巨桉不同幼龄叶片水提液的制备

多数学者认为植物叶片中含有的化感物质较多(Turk et al., 2002；2003)，因此本文选用尾巨桉叶片提取液进行研究。于2010年4月在重庆市潼南县桂林村分别采集新鲜、健康、干净的1，2，3年生尾巨桉叶片，剪碎后加入相当于材料鲜质量5倍的蒸馏水(18~20 ℃)浸提24 h，然后用滤纸过滤，得到水提取液。通过减压抽滤，在水浴60 ℃条件下减压浓缩至干物质质量浓度为1 g·mL^-1的溶液，4 ℃保存备用(曾任森等，1997)。

1.2 受体植物

选取当地普遍种植的5种经济植物:大豆(Glycine max)，菜豆(Phaseolus vulgaris)，绿豆(Phaseolus aureus)，黑麦草(Lolium perenne)，苏丹草(Sorghum sudanense)，均由当地种子公司提供。

1.3 种子萌发试验

采用培养皿滤纸法(Zeng，1999)进行种子萌发试验。选取籽粒饱满、大小均一的受体植物种子置于铺有2层滤纸的培养皿(ϕ15 cm)中, 根据种子大小，菜豆、大豆、绿豆分别每皿放置30粒，每重复4皿；苏丹草和黑麦草分别每皿放置50粒，每重复2皿，即每种植物每重复分别120粒种子。分别加入一定量(以淹没种子的1/3为准)各浓度1，2，3年生尾巨桉叶片提取液(分别为0.01，0.05，0.10，0.20，0.40 g·mL^-1, 以蒸馏水为对照)，在25 ℃，80%湿度条件下进行培养, 每处理4重复。每天记录发芽种子数量, 直到种子不再萌发时测量胚根、胚轴长度。

发芽率= (发芽种子总数/供试种子总数)×100%；RI= 1 -C/T(T ≥ C), 或者RI = T/C -1 (T < C)(Williamson et al., 1988)。式中, RI为发芽率化感效应敏感指数，C为对照值, T为处理值。RI表示化感作用强度大小, 正值表示促进效应, 负值表示抑制效应, 其绝对值大小反映化感作用的强弱。由于物种间种子萌发和生长参数差异很大, 为便于比较本文使用相对值(对照的百分比)表示发芽率、胚轴和胚根长度。文中数据为4次测定的平均值±标准误。

为更好地综合反映尾巨桉叶片提取液对植物种子萌发和幼苗的影响，本文采用综合效应即同一处理下各测试指标相对抑制百分率的算术平均数。

1.4 统计分析

利用SPSS 13.0 (SPSS Inc., USA)一维方差(LSD-Test)和单因变量多因素方差(LSD-Test)分析各参数在不同处理间的差异。所有图表用OriginPro 7.5和Microsoft Office Excel 2007绘制。

2 结果与分析 2.1 幼龄尾巨桉叶片提取液对种子萌发的影响

1) 提取液对种子相对发芽率的影响  由图 1所示，在0.01 g·mL^-1尾巨桉叶片提取液处理下，1和2年生桉叶提取液对大豆种子发芽率具有明显促进作用，其他处理对5种植物发芽率影响不大。在0.05 g·mL^-1提取液处理下，1和2年生桉叶提取液培养的大豆和菜豆发芽率显著升高，苏丹草发芽率则显著降低，其他处理结果变化不明显。在0.1 g·mL^-1)不同龄段桉叶提取液处理下，菜豆、黑麦草和苏丹草发芽率均值分别降低19.67%，44.33%，36.34%，与对照差异显著；大豆和绿豆发芽率几乎无变化。在0.2 g·mL^-1提取液处理下，5种植物种子对各处理反应更加剧烈。菜豆、黑麦草和苏丹草发芽率分别降低了48.67%, 75.33%，71.67%，大豆和绿豆发芽率虽有所降低，但差异不明显。在0.4 g·mL^-1提取液处理下，黑麦草和苏丹草种子不萌发，菜豆发芽率继续降低, 且随着桉龄的增加降低越明显；大豆发芽率则变化不大，绿豆在2和3年生桉树叶片提取液中显著降低。

总的看来，不同植物种子对提取液的敏感程度不同。低浓度下尾巨桉叶片提取液对种子发芽率不具有抑制作用，甚至有促进作用。随着浓度增加，其抑制作用逐渐增强。不同桉龄之间，结果差异不明显，仅部分发芽率随桉龄增加呈递减趋势。

2) 提取液对化感效应指数的影响  化感效应指数是衡量化感作用强度的重要指标。0.01 g·mL^-1提取液对5种植物化感作用不强，RI值在-0.1~0.15之间。0.05 g·mL^-1提取液虽对5种植物的化感作用不明显(-0.299≤RI≤0.16)，但黑麦草和苏丹草发芽率已受到抑制。0.1 g·mL^-1提取液对5种植物化感作用差异明显，由强到弱依次为黑麦草、苏丹草＞菜豆＞绿豆＞大豆。0.2和0.4 g·mL^-1提取液化感作用较强，黑麦草(RI_0.2，1a=-0.633；RI_0.2，2a=-0.8；RI_{0.2, 3a}=-0.833；RI_0.4=-1.000)和苏丹草(RI_0.2，1a=-0.602；RI_{0.2，2a，3a}=-0.701；RI_0.4=-1.000)发芽率已受到强烈抑制，对大豆(∣RI_{0.2, 0.4}∣≤0.12)和绿豆(RI_0.2≤-0.095；RI_0.4≤-0.29)的抑制作用最弱(图 2)。

2.2 尾巨桉不同幼龄叶片提取液对幼苗生长的影响

一维方差分析结果显示：在0.01 g·mL^-11, 2和3年生尾巨桉叶片提取液处理下，菜豆和大豆(仅2年生叶片提取液处理下)幼苗长度显著增加(P＜0.01)，其他处理下受体植物无明显变化；在0.05, 0.1，0.2，0.4 g·mL^-1提取液处理下，5种经济植物幼苗长度均呈现出显著降低趋势(P＜0.01)，仅菜豆幼苗长度值在高浓度下较其他受体植物下降少(图 3)。数据经单因变量多因素方差分析可知，1, 2和3年生尾巨桉叶片提取液化感作用差异不明显(P>0.05)。5种经济植物幼苗长度在试验处理下具有显著差异，菜豆(83.66%)＞大豆(69.91%)＞绿豆(39.36%)＞苏丹草(34.33%)＞黑麦草(33.30%)。不同叶片提取液浓度对幼苗长度影响明显不同。仅0.01 g·mL^-1叶片提取液处理下植物幼苗生长未受到抑制，其余提取液浓度均显著抑制幼苗正常生长。

幼苗长度是胚根和胚轴的总和。由图 4可知：胚根、胚轴对不同浓度尾巨桉叶片提取液的响应是相似的，但敏感性则明显不同。随着桉叶提取液浓度增加，黑麦草、苏丹草胚根、胚轴长度均显著降低。各试验处理下胚根敏感性高于胚轴。黑麦草胚根在0.1 g·mL^-1提取液处理下已停止生长，苏丹草胚根在0.2 g·mL^-1提取液处理下也停止生长。但2种植物胚轴生长直到桉叶提取液浓度达到0.4 g·mL^-1时才停止生长。

2.3 尾巨桉不同幼龄叶片提取液对植物生长的综合效应

尾巨桉不同幼龄不同浓度叶片提取液对不同植物的综合效应见表 1。1, 2, 3年生尾巨桉叶片提取液均对5种植物种子发芽率和幼苗生长有较强抑制作用，但其抑制率并未随着桉龄增加出现显著差异(分别为36.97%，38.05%，41.28%)。而5种经济植物对提取液敏感程度不一，由弱到强依次为大豆(16.01%)＜菜豆(20.81%)＜绿豆(33.48%)＜苏丹草(54.58%)＜黑麦草(56.85%)。在本试验处理浓度下，0.01 g·mL^-1提取液对受体植物生长有一定促进作用，随着浓度增加其抑制作用逐渐增强，0.4 g·mL^-1提取液对植物生长抑制率已达到72.63%。

3 结论与讨论

种子萌发对物种更新是极其重要的，直接影响到植物在群落中的多度。许多研究者发现种子发芽率越低，发芽时间延长致使出苗延后，将严重影响植物对地上和地下资源的竞争能力(Fowler, 1986；Weiner et al., 1997)。本研究发现:幼龄尾巨桉化感作用会降低种子发芽率(图 1)，而未萌发的种子在测定发芽率结束时结构完好，如果给予足够的时间仍可能萌发。这说明幼龄尾巨桉化感物质除具有抑制作用外，可能也推迟种子发芽进程, 从而影响未来植株对地上和地下资源的竞争能力。

幼龄尾巨桉叶片提取液对幼苗生长具有抑制作用(图 2)，且胚根比胚轴受到的抑制效应更强烈(图 4)，显示出胚根比胚轴对化感效应更敏感。这与前人的研究结果一致(Turk et al., 2002；Chung et al., 1995)，可能与胚根最先接触化感物质有关(Chon et al., 2000)。化感物质对胚根生长的抑制导致植株根系变小，吸水、吸肥能力降低；对胚轴生长的抑制导致植株矮小、瘦弱，影响其对光的竞争，这些均会直接影响未来植株的生长发育及其在群落中的地位和作用(郑丽等，2005)。可见，幼龄尾巨桉通过化感作用抑制其他植物种子萌发和幼苗生长，使其在竞争中处于优势地位。

不同植物对尾巨桉化感作用敏感程度不同，其确切原因尚不清楚。杨期和等(2005)认为化感物质具有选择性和专一性，同一种化感物质对不同植物种子萌发的作用效果不同。Jqbal等(2004)也认为化感作用的强弱因受体植物不同或同一受体的不同组织而抑制作用不同。但郑丽等(2005)认为这可能与各物种不同的进化历史有关，入侵群落中入侵种化感物质的积累比在原群落中多(Molly et al., 2002)。本研究也发现：大豆和菜豆对幼龄尾巨桉化感作用最不敏感，因此，可以考虑作为桉树幼龄林林下种植的经济植物(图 2、表 1)。虽然绿豆种子萌发对幼龄尾巨桉化感作用几乎不敏感(图 2)，但幼苗生长已受到强烈的抑制作用(图 3)。苏丹草和黑麦草种子萌发和幼苗生长均受到极强烈的抑制作用(表 1)，均不适合种植于桉树林下。

幼龄尾巨桉化感物质具有浓度效应，低浓度(0.01 g·mL^-1)下不具有抑制作用，随着浓度增加抑制作用也随之增大，这与国内外众多学者的研究结果一致(Djurdjevic et al., 2004)。化感物质影响植物对水分的吸收。浓度越高，植物水势越低，水分胁迫越严重，最终导致种子萌发延迟或停止，幼苗生长也因此受到抑制。这也可以说明进入土壤中的水溶性化感物质浓度在降雨量少或不稳定的地区高于雨水充足的地区。因此，充足的水分可以降低幼龄尾巨桉化感物质浓度，生产管理上注意水供应，有利于林下经济植物正常生长。

有学者认为同一物种在不同生长时期具有不同的化感潜力(del Moral et al., 1970)，随着树体年龄增加，化感作用加强(万开元等，2009)。但本研究中，幼龄尾巨桉化感作用并未随着桉龄增加出现显著差异(表 1)。这可能与桉树所释放的化感物质及其化感效应可能与环境因子(土壤养分及质地、光照、温度、水分和生物因素)有关(孔垂华，1998；陈秋波，2001；刘小香等，2004；陈淑芳，2009)。在适宜生长环境下，植物生存竞争小，向外界释放化感物质较少，化感作用强度相对较弱。本试验研究的1，2和3年生尾巨桉林所处的外界环境条件良好，化感物质浓度并未随着树体年龄增加而增大，因此对植物生长的抑制作用差异不明显。此外，由于本试验所采用尾巨桉叶片的林龄仅相差1年，桉树体内化感物质种类和剂量差异可能不大，室内试验结果差异不显著。

在桉树幼林下开展合理的林农间作模式，如选择适应性强的经济植物、加强水肥管理等是完全可行的。