东祁连山灌丛凋落叶水浸提液对垂穗披碱草种子萌发和幼苗生长的影响

为了解灌丛凋落叶在灌草群落结构维持中可能存在的潜在化感作用，以东祁连山3种优势灌木和灌下优势草种垂穗披碱草(Elymus nutans)为供试材料，分析了不同浓度(0.01 g/L、0.025 g/L、0.05 g/L、0.075 g/L、0.1 g/L)的金露梅(Potentilla fruticosa)、川滇柳(Salix rehderiana)、头花杜鹃(Rhododendron capitatum)及灌间草本的凋落叶水浸提液，对垂穗披碱草种子萌发、幼苗形态和生理指标的影响。结果表明：(1)垂穗披碱草种子发芽率与发芽势在金露梅与川滇柳凋落叶浸提液处理下呈“低促高抑”的浓度效应，在灌间草本凋落叶浸提液处理时表现为先升后降，而头花杜鹃凋落叶浸提液处理时均下降，并在浓度超过0.075 g/L时种子不发芽。(2)灌丛凋落叶浸提液对垂穗披碱草幼苗根长与干重均表现出抑制作用，且随浓度增大而增强；金露梅、川滇柳与灌间草本凋落叶浸提液对垂穗披碱草幼苗苗高表现出“低促高抑”的浓度效应；而头花杜鹃凋落叶浸提液处理对垂穗披碱草幼苗鲜重与苗高均呈抑制作用。(3)垂穗披碱草幼苗CAT、SOD活性随着浸提液...     

唐古特大黄药材提取物对小麦和垂穗披碱草种子萌发和幼苗生长的影响

测定了唐古特大黄（Rheum tanguticum Maxim. ex Balf.）药材水提液、蒽醌粗提液和多糖粗提液对小麦(Triticum aestivum Linn.)和垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：唐古特大黄药材水提液存在明显的化感作用,水提液在高浓度下对小麦种子萌发和芽长及垂穗披碱草种子萌发、根长和芽长均有明显的抑制作用,而在低浓度下对小麦的根长和芽长具有促进作用。蒽醌粗提液仅对垂穗披碱草幼苗生长有抑制作用,其作用随浓度的提高而增强。多糖处理液抑制了小麦、垂穗披碱草根的生长,同时高浓度的处理液延迟了垂穗披碱草种子发芽。     

毛竹各器官和根际土浸提液对杉木种子萌发的化感作用

随着毛竹杉木混交林面积的不断扩大,它们之间既会产生促进作用,又会产生抑制作用。本研究对比分析了不同浓度毛竹各器官(鲜叶、干叶、枝条、竹杆、竹鞭和鞭根)的浸提液及枯落物、根际土浸提液对杉木种子发芽率的影响,探讨了毛竹各器官浸提液及枯落物、根际土浸提液对杉木种子萌发的化感作用。结果表明:(1)处理前期,毛竹各器官浸提液对杉木种子萌发具有抑制作用,且当浸提液浓度为1∶25和1∶50的高浓度时,相对于低浓度浸提液对杉木种子萌发的抑制作用更为持久;(2)处理后期,低浓度的毛竹各器官浸提液对杉木种子萌发促进作用较快,而高浓度的浸提液仍呈现抑制作用,促进作用出现较为缓慢;(3)枯落叶浸提液总体上对杉木种子萌发具有抑制作用,在整个实验过程中低于对照组的发芽率,仅在1∶50浓度时略高对照组实验;而根际土浸提液对杉木种子萌发自始至终都具有促进作用,其中低浓度的促进作用十分显著。故在实际的毛竹杉木混交林生产营林过程中可选用毛竹根际土制备浸提液,促进杉木种子萌发,为毛竹杉木混交林的生产经营提供参考。     

三七自毒与化感作用初步研究

采用生物测定方法,对三七的自毒与化感作用进行初步研究。结果表明:(1)三七种子萌发过程中的自毒作用随其播种密度不同而有一定差异,但无明显规律性。三七种子萌发过程中的分泌物对油菜生长具有化感作用,主要表现为对油菜种子发芽率、发芽指数及苗高的抑制效应;(2)三七水浸液对不同受体植物的化感作用不尽相同,对小麦主要表现为对苗鲜重、苗干重、根鲜重、苗高及须根数有不同程度的促进或抑制作用;对油菜则表现为对其种子发芽率具有抑制作用,而对苗鲜重、苗干重、根鲜重、最长根长具有促进作用;(3)三七存在明显的化感自毒作用,其自毒物质可能为影响其连作的一个重要因素。     

生化他感作用与高寒草甸上人工草场自然退化现象的研究

细叶亚菊是海北地区垂穗披碱草人工草场上主要入侵杂草之一。本文探讨了垂穗披碱草和细叶亚菊草种间抑制与促进作用以及细叶亚菊各种代谢产物对垂穗披碱草种子萌发与幼苗生长的抑制作用。实验表明:在垂穗披碱草人工草场自然退化过程中存在着生化他感作用。牧草的自然退化速度与主要杂草入侵程度呈明显的相关性。     

黄瓜种子及其萌发期的化感作用研究

以大白菜、萝卜、番茄和黄瓜种子为受体,采用实验室培养皿种子发芽生物测试法研究了黄瓜种子浸提液、种子萌发、胚根和芽苗分泌物、芽苗腐解物和芽苗浸提液的化感效应。结果表明:(1)黄瓜种子浸提液对大白菜、萝卜、番茄和黄瓜种子萌发均有化感抑制作用,即黄瓜种子内含有某些化感抑制物质。(2)在水浸提过的黄瓜种子萌发过程中,它不仅对其近邻套种的大白菜、萝卜和番茄种子萌发产生化感抑制作用,而且其胚根和芽苗分泌物对后茬播种的4种蔬菜种子发芽也表现出不同程度的化感抑制作用;黄瓜芽苗腐解物和芽苗水浸提液也对各受体蔬菜种子发芽与生长产生不同程度的化感抑制作用,且随着腐解芽苗量的增加或浸提液浓度的升高,各受体蔬菜种子的发芽指标值、化感效应指数值和综合效应值随之降低。(3)黄瓜种子浸提液及芽苗各器官的化感物质对黄瓜种子的萌发与生长产生了自毒作用,且黄瓜芽苗腐解物、芽苗浸提液、胚根及芽苗分泌物对受体黄瓜的自毒作用均为最大。研究发现,黄瓜种子浸提液、种子萌发时期以及芽苗各器官的化感物质主要是通过抑制受体胚根的生长而起化感抑制作用,即受体蔬菜种子胚根对化感效应最为敏感;因黄瓜种子及萌发期释放化感物质的途径有所不同,导致受体大白菜、萝卜、黄瓜和番茄的化感响应也不相同;在黄瓜种子萌发和芽苗生长的早期,化感物质即开始在芽苗体内进行合成与积累,一部分可通过胚根和芽苗分泌途径释放到环境中,另一部分可通过芽苗腐解途径释放化感物质,并对受体蔬菜种子萌发与生长表现出较强的化感抑制作用。     

高寒沙化草地中先锋灌木根系水浸提液对4种高原牧草的化感效应分析

以川西北沙化地生态修复治理过程中2种先锋灌木植物高山红柳(Salix cupularis)和沙棘(Hippophae rhamnoides)为供体植物,中华羊茅(Festuca sinensis)、燕麦(Avena sativa)、垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(E.sibiricus)等4种高原优质牧草为受体植物,比较2种先锋灌木的根系水浸提液,对受体植物种子发芽率、幼苗生长以及抗氧化保护酶活性的化感效应的差异,为先锋灌木选择适宜伴生的经济牧草植物提供理论依据。结果显示:2种灌木根系水浸提液对受试植物生长均具有显著的化感效应,且基本表现出低促高抑的规律。(1)燕麦、中华羊茅、垂穗披碱草和老芒麦种子发芽率在沙棘和高山红柳根系浸提液为10和20g·L~(-1)时均得到显著提高,当浸提液浓度达80g·L~(-1)后基本表现出抑制作用,但只有沙棘浸提液处理下燕麦和中华羊茅达到显著水平。(2)2种根系水浸提液处理下燕麦和中华羊茅幼苗根系生长被完全抑制,但垂穗披碱草只在浓度为80g·L~(-1)时才出现抑制现象;当沙棘根系浸提液为20g·L~(-1)时对燕麦和垂穗披碱草的叶长和鲜重均有显著的促进作用,而高山红柳仅对中华羊茅具有显著促进效应。(3)沙棘根系浸提液为20g·L~(-1)时,对4种受体幼苗体内过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均有显著或极显著的促进效应;浓度为20和40g·L~(-1)的高山红柳根系浸提液,能极显著提高燕麦和老芒麦的CAT活性以及中华羊茅的SOD活性,但浓度为40g·L~(-1)时对燕麦和垂穗披碱草SOD活性有显著的抑制作用;4种受体植物幼苗MDA含量变化趋势均基本与酶活性吻合,能较好地反映酶活性变化下其受到的氧化胁迫程度。(4)综合化感效应指数(SE)显示,垂穗披碱草对2种灌木根系水浸提液适应性最好,其抑制浓度均为80g·L~(-1);各浓度根系浸提液处理中,高山红柳对燕麦和中华羊茅的促进效应均高于沙棘,但沙棘对垂穗披碱草和老芒麦则表现出更强的促进优势。     

“黑土滩”退化高寒草地6种常见毒杂草水浸液对垂穗披碱草的化感作用

以青藏高原"黑土滩"退化高寒草地中常见的6种毒杂草(黄花棘豆、秦艽、南山蒿、黄帚橐吾、瑞香狼毒和密花香薷)的根、茎、叶的水浸液为材料,通过研究不同浓度(25、50、100 g.L-1)水浸提液对垂穗披碱草种子萌发以及胚芽和胚根伸长的影响,以探寻具有化感作用的植物种类和部位。结果显示:(1)6种毒杂草不同部位(除密花香薷根外)全部具有化感作用,且叶的化感抑制作用要强于茎和根。其中,黄花棘豆根、茎和叶的化感抑制作用均强于其他5种毒杂草相同部位,秦艽叶和根的化感作用仅次于黄花棘豆叶和根,南山蒿和密花香薷叶也有很强的化感抑制作用。(2)全部水浸液的化感抑制作用均随浓度的增大而增强。瑞香狼毒、密花香薷和南山蒿茎水浸液浓度为25 g.L-1时,对垂穗披碱草种子胚芽伸长产生促进作用,在水浸液浓度达到100 g.L-1时,全部水浸液(除密花香薷根外)的化感抑制作用都达到显著水平(P<0.05),其中黄花棘豆和南山蒿的叶和根以及秦艽和密花香薷的叶对垂穗披碱草种子萌发、胚芽和胚根都表现出致死作用。(3)黄花棘豆、南山蒿、秦艽和密花香薷等具有强化感抑制作用的植物主要通过抑制种子胚根伸长来发挥化感抑制作用,而瑞香狼毒和黄帚橐吾主要通过抑制种子发芽指数来发挥化感抑制作用,且测定指标对化感作用的敏感性大小顺序为:发芽指数>萌发率;胚根>胚芽。实验表明,毒杂草的化感抑制作用是影响利用垂穗披碱草改建"黑土滩"的重要因素,因此"黑土滩"改建前应尽量清除这些毒杂草,以防影响人工草地的质量。     

牦牛粪和藏羊粪浸提液对高寒草甸六种植物种子萌发特性的影响

为明确牦牛和藏羊粪对青藏高原高寒草甸植物种子萌发特性的影响,进行牦牛和藏羊粪不同浓度浸提液(0、25%、50%、75%和100%)下6种植物种子萌发试验。结果表明:受试6种植物种子萌发及幼苗生长因家畜粪浸提液浓度不同而异,在高浓度藏羊粪处理下,垂穗披碱草(Elymus nutans)、醉马草(Achnatherum inebrians)和甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)的种子发芽率均降低,而酸模(Rumex acetosa)则升高;黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala)仅在50%浓度下有所升高。种子发芽势和发芽指数亦表现相同趋势。在低浓度处理下,垂穗披碱草、醉马草和甘肃马先蒿的芽长均升高,而高浓度下则降低,而酸模在各浓度下均升高;根长亦有相同趋势。表明除酸模外,牦牛和藏羊粪水浸提液处理对高寒草甸植物种子萌发生长具有低浓度促进和高浓度抑制作用,继而潜在影响幼苗的形成、种间竞争和群落结构。     

香附浸提液对小麦种子的萌发及幼苗生长的影响

为了了解香附有效成分对小麦种子萌发和幼苗生长的影响,采用室内培养皿培养法,分析不同浓度的香附浸提液浸种后对小麦种子发芽率、发芽指数、活力指数及幼苗高度、根长、根数、整株鲜重及干重等指标的影响。结果表明,香附浸提液对小麦种子的萌发及幼苗的生长有明显抑制作用,抑制作用随着香附浸提液浓度的增加,抑制效果增强,与浸泡蒸馏水的对照相比,香附浸提液浸种处理显著降低了小麦的种子发芽率、发芽指数、种子活力、苗高、根长、植株鲜重和干重。     

植株密度和氮素互作对垂穗披碱草生物量分配的影响

垂穗披碱草（Elymus nutans）是高寒地区建植和改良栽培草地的首选草种。虽然合理植株密度和氮素添加量是垂穗披碱草栽培草地稳产的关键因子,但两者之间是否存在最佳互作组合仍不清楚。采用盆栽试验,通过分析不同植株密度（58、102、146株/m²）和氮素添加量（0、200、400 mg/kg）组合状态下垂穗披碱草株高、单株分蘖数、地上生物量、地下生物量、根系体积和地上地下生物量比,以确定理论上是否存在植株密度和氮素添加量的最佳组合。结果表明：随植株密度增加,垂穗披碱草株高、地上生物量和地上地下生物量比值均先增加后降低,而单株分蘖数逐渐减小,根系体积和地下生物量先增加后保持相对稳定;随氮素添加量增加,垂穗披碱草单株分蘖数、地上生物量和地上地下生物量比值均表现为先增加后降低,地下生物量逐渐降低。植株密度与氮素添加量互作虽然对垂穗披碱草的根系体积和单株分蘖数没有显著影响,但两者互作显著影响了垂穗披碱草株高、地上生物量、地下生物量、地上地下生物量比（P<0.01）,这些指标与植株密度和氮素添加量的关系均表现为一个开口向下的抛物面。当植株密度为102株/m²和氮素添加量为200 mg/kg时,垂穗披碱草栽培草地产量最大,生物量分配最优。垂穗披碱草植株密度和氮素添加互作时理论上存在最佳组合,这为垂穗披碱草栽培草地的田间管理提供了理论依据。     

黄土丘陵区草本群落演替中先锋种群茵陈蒿浸提液的化感作用

为探索自然演替中植被群落结构与化感作用之间的关系,以黄土丘陵区自然演替中先锋种群茵陈蒿为研究对象,通过种子萌发试验,分析演替初期优势种群茵陈蒿浸提液(甲醇浸提液和水浸提液)对自身以及伴生种种子萌发以及幼苗生长的影响,从化学生态学角度解释演替初期群落结构形成的原因。结果表明,茵陈蒿浸提液对3种伴生种(铁杆蒿、白羊草和达乌里胡枝子)的种子萌发均有显著化感作用,低浓度(0.002g/m L)时表现为促进或轻微的抑制作用,高浓度(0.2g/m L)时为较强的抑制作用;不同部位茵陈蒿浸提液的化感作用不同,相比之下,地上部的抑制作用更为强烈,其浸提液均抑制铁杆蒿、白羊草和达乌里胡枝子的种子萌发,尤其在浓度为0.2 g/m L时,达到完全抑制;根系甲醇浸提液对铁杆蒿种子萌发的抑制作用要强于同浓度下的水浸提液,而地上部水浸提液对受体植物根芽的作用大于甲醇浸提液。茵陈蒿对于自身具有一定的抑制作用,表现为高浓度(0.2和0.02 g/m L)的水和甲醇浸提液抑制自身种子萌发和幼苗生长。研究结果说明化感作用可能是该地区在演替前期形成以茵陈蒿为优势种植被群落的重要原因之一。创新点:从化学生态学的角度解释了黄土丘陵区植被演替初期植物之间的关系以及群落结构形成的原因,为认识自然恢复的内在机理提供了新的视角。     

铁核桃根与叶水浸提液对果园间作绿肥植物的化感作用及其生理机制

以西南地区具有代表性的16种绿肥植物为受体材料,采用培养皿药膜法研究了铁核桃(Juglans sigillata)根水浸提液对受体种子发芽率及幼苗鲜重、干重的化感效应;并进一步研究了铁核桃根、叶水浸提液和胡桃醌对化感效应存在明显差异的4种绿肥植物(绿豆、红三叶、白三叶、花生)种子萌发与幼苗生长以及抗氧化酶特性的影响,以筛选适宜中国西南地区核桃园种植的绿肥植物,探讨核桃根和凋落物对绿肥作物的化感作用机制。结果表明:(1)铁核桃根水浸提液对绿豆的发芽率没有影响,但对绿豆幼苗鲜重和干重有显著抑制作用,而对其他15种绿肥的发芽率和鲜重、干重均有抑制作用。(2)胡桃醌显著抑制绿豆种子萌发,而铁核桃根或叶水浸提液对绿豆种子萌发没有影响。(3)铁核桃根或叶水浸提液以及胡桃醌对绿肥植物幼苗生长的化感效应趋势一致,但核桃根或叶水浸提液的化感效应强于胡桃醌。(4)绿豆幼苗在铁核桃根或叶水浸提液以及胡桃醌处理下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性均高于其他3种(红三叶、白三叶、花生)受体幼苗,表明绿豆清除活性氧能力高,细胞受损害程度较低,受化感作用影响最弱。研究认为,绿豆为适宜中国西南地区幼龄核桃园种植的间作绿肥植物。     

巨尾桉叶片挥发物对三种植物种子萌发及幼苗生长的化感效应

为探讨人工巨尾桉林叶片挥发物对周边农作物的化感作用,采用不同质量新鲜巨尾桉叶片及由新鲜叶片提取的桉叶油对玉米、辣椒、西红柿等三种植物种子进行处理,观测其种子萌发和幼苗生长状况。结果表明:(1)在三种被测植物中,桉树叶片挥发物对玉米种子萌发影响最小,对辣椒影响最大;(2)当叶片用量小于200g时,桉树叶片挥发物对三种植物种子萌发影响不明显,当叶片用量达400g时,能完全抑制辣椒、西红柿种子萌发,并能极显著降低玉米种子萌发(P0.01);(3)玉米幼苗芽生长随叶片用量的增加呈现先促进后抑制现象,对芽高、鲜重、干重的促进和抑制均达到显著(P0.05)或极显著水平(P0.01);(4)当叶片用量小于或等于100g时,桉树叶片挥发物对辣椒、西红柿幼苗生长影响不明显,当用量达到200g时则能极显著抑制辣椒、西红柿幼苗生长;(5)桉叶油对三种测试植物的抑制效果与叶片自然挥发物相似,且效果更显著。     

乡土植物白刺花对紫茎泽兰化感作用的响应

为了解乡土植物白刺花对紫茎泽兰化感作用的耐受程度及抵御机理,以2—3年生紫茎泽兰叶片为供体材料,用不同浓度的紫茎泽兰叶片浸提液处理白刺花种子及幼苗。结果表明:紫茎泽兰叶片浸提液对白刺花的影响为低浓度促进,高浓度抑制。当浓度为0.5%时促进效应最强,当浓度大于2.0%时抑制效应明显增加。白刺花种子萌发速率比萌发率对紫茎泽兰化感作用反应敏感,胚轴比胚根敏感,随着幼苗的生长,其抵御紫茎泽兰化感作用的能力逐渐增强,丙二醛的含量与植株生长响应规律相对应,并且经紫茎泽兰浸提液处理能极大的增加白刺花幼苗菌根率,缩短菌根形成的时间。     

感染内生真菌的羽茅对大针茅的化感作用

以羽茅(Achnatherum sibiricum)为材料,采用室内生物测定法研究感染不同内生真菌的羽茅浸提液对大针茅(Stipa grandis)种子萌发和幼苗生长的化感作用,并采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对羽茅浸提液中的化学成分进行分析。结果表明:(1)内生真菌感染可缓解宿主羽茅对群落优势种大针茅的化感作用;(2)内生真菌感染对宿主羽茅化感作用的影响与内生真菌种类有关,具体表现为相比于未染菌羽茅,感染Epichloё gansuensis可显著缓解宿主羽茅对大针茅的抑制作用,而感染Neotyphodium sibiricum、Neotyphodium gansuensis有缓解羽茅对大针茅化感作用的趋势,但未达到显著影响;(3)羽茅浸提液中含有2,4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸二丁酯和硬脂酸甲酯等潜在化感物质,这4种物质相对含量的差异可能是不同内生真菌感染状态的羽茅产生不同化感效应的主要原因;(4)对羽茅浸提液中4种潜在化感物质的化感作用进行验证实验,结果表明,2,4-二叔丁基苯酚对大针茅的化感作用基本表现为低浓度无影响,高浓度抑制,邻苯二甲酸二丁酯的化感作用表现为"低促高抑"的效应趋势,而邻苯二甲酸和硬脂酸甲酯对大针茅均表现出"剂量效应"的化感作用趋势,即4种潜在化感物质在高浓度时均可显著抑制大针茅的种子萌发和幼苗生长。     

Comprehensive evaluation of the allelopathic potential of Elymus nutans

Elymus nutans has been widely planted together with other perennial grasses for rebuilding degraded alpine meadow atop the Qinghai‐Tibetan Plateau. However, the rebuilt sown pastures begin to decline a few years after establishing. One of the possible causes for the degradation of sown grassland may come from allelopathy of planted grasses. The purpose of this study was to examine allelopathic potential of Elymus nutans. Three types of aqueous extract from Elymus nutans and its root zone soil were prepared, and 5 highland crops and 5 perennial grasses were used as recipient plants. Elymus nutans exhibited strong allelopathic potential on germination and seedling growth of 5 crops, but different crops or perennial grasses respond to the extract differently. The pieces aqueous extract have stronger inhibition than whole plant extract and root zone soil extract. Hordeum vulgar var. nudum, Avena sativa, and Festuca sinensis were the most affected, while Chenopodium quinoa and Elymus sibiricus were the least affected. Elymus nutans presented less influence on Poa pratensis and Poa crymophylla than on Festuca sinensis. It is recommended that the species combination of mixture for restoration should be considered for allopathic effects on the coseeding to decrease the seeding rate ratio of Elymus nutans. The annual dicot crop seeds of Chenopodium quinoa and Brassica napus can be used as alternative subsequent crop for the seed field of Elymus nutans monoculture.