化感作用的研究意义及发展前景

对化感作用在生态学、林业、农业等领域的理论及实践意义进行综述与探讨,并分析了其今后的发展方向.化感作用有助于更加合理地解释生态系统中植物组成与分布、群落演替、协同进化和生物入侵等现象;在林业生产的森林更新、混交林培育中有时会起到决定性作用;在农业上,单作、轮作、覆盖等各种种植方式均受化感影响,此外,一些化感物质可用作杀虫剂和除草剂,从而减轻对环境的污染水体中同样存在化感作用.培育新的抗虫害、抑草品种,分离、鉴定新的化感物质,深入揭示化感作用的机制,是今后化感作用的研究重点.     

植物化感物质活性变化及其作用机理研究进展

本文综述了化感物质活性的变化、变化的原因及其功能机理。化感物质活性在自然过程中,由于温度、光周期、水和土壤等的不同而变化,在功能过程中随其初始浓度、化合物结构和混合程度不同而变化,在植物体内由于组织器官和成熟程度不同而变化,而研究技术和操作过程也影响化感物质的活性。文章还讨论了未来化感作用研究的发展方向。未来化感作用研究将集焦于如下五方面(1)更有效地在实践中,特别是在农业生产过程中鉴定和提纯化感物质;(2)化感作用在分子结构水平的功能定位;(3)应用化感作用解释植物种间相互作用;(4)化感作用在植被演替过程中的驱动力作用;(5)化感作用在进化过程中的意义。     

植物化感物质活性变化及其作用机理研究进展

本文综述了化感物质活性的变化、变化的原因及其功能机理.化感物质活性在自然过程中,由于温度、光周期、水和土壤等的不同而变化,在功能过程中随其初始浓度、化合物结构和混合程度不同而变化,在植物体内由于组织器官和成熟程度不同而变化,而研究技术和操作过程也影响化感物质的活性.文章还讨论了未来化感作用研究的发展方向.未来化感作用研究将集焦于如下五方面:(1)更有效地在实践中,特别是在农业生产过程中鉴定和提纯化感物质;(2)化感作用在分子结构水平的功能定位;(3)应用化感作用解释植物种间相互作用;(4)化感作用在植被演替过程中的驱动力作用;(5)化感作用在进化过程中的意义.     

植物化感物质及化感潜力与土壤养分的相互影响

植物化感作用与许多生态因子有关.土壤养分缺乏,影响着许多植物化感物质的产生,从而影响植物的化感潜力;反过来,植物化感物质也通过络合、吸附、酸溶解、竞争、抑制等方式影响土壤的养分形态和水平.本文总结了植物化感物质及化感潜力与土壤养分的相互影响,并提出了今后该领域值得进一步研究的问题.包括以下几方面：加强植物化感研究与土壤 植物营养学研究的结合,以更深入地阐明植物化感物质、化感作用与土壤养分变化的关系;加强植物化感研究与生态系统养分循环研究的结合,以类似自然（nature-like）的方式模拟自然界植物所受的养分干,使养分干扰的化感研究结果更加逼真、可靠;加强对养分过量及受污染时植物化感作用的研究,为揭示农业和林业生产中植物的相互作用机制和生物量变化机制提供新的思路,为生态保护提供科学依据.     

草地灌丛化研究进展

在草地生态系统中, 灌木入侵不仅会改变草本植物的分布格局, 还对生态系统的结构和功能产生重要影响。灌丛化的成因、影响、时空动态一直是植被生态学研究的热点问题, 这些问题的探究将有助于理解灌木在天然草原中的作用和地位, 对干旱半干旱区植被的保护和恢复具有重要科学意义。综述了灌丛化的成因、入侵后对生态系统中植被与土壤的影响、草地灌丛化空间动态变化和草地灌丛化演替过程, 以期为将来草地灌丛化的研究提供一些有益途径。     

菊科植物化感作用研究进展

对菊科植物化感作用的研究进展进行了综述。菊科植物中至少有 39个属存在化感作用 ,特别是一枝黄花属、向日葵属、胜红蓟属、银胶菊属、蒿属植物等有较多的研究报道。鉴定出的化感物质多为萜类、聚乙炔类、酚类、有机酸类等 ,这些化感物质对多种受体植物表现出程度不同的抑制或促进的效应。其化感作用机理表现在破坏受体膜系统的稳定性及水分平衡关系、抑制氧化磷酸化、促进或阻滞叶绿素的合成、影响矿质元素的吸收利用等。并对菊科植物化感物质在植物生长调节剂、天然除草剂和生物杀虫剂 ,或人工合成除草剂和杀虫剂上应用的前景进行了探讨。本文显示菊科植物的化感作用将在控制外来恶性杂草及维护生态平衡上扮演重要的角色。在当前菊科植物化感作用研究的基础上 ,提出了进一步研究的 6个方向 :(1)化感物质的生物合成途径与关键酶的特性研究 ;(2 )具化感潜势物种资源的调查评价及利用研究 ;(3)化感作用在自然生态系统中的演变规律 ;(4 )菊科重要作物自毒的生化机制及克服途径 ;(5 )具应用前景的菊科植物化感关键酶的基因克隆和转基因 ,并对受体植物基因的表达与调控进行研究 ;(6 )化感作用在可持续发展农业应用上的研究与开发 ,特别是作为天然除草剂及杀虫剂     

化感作用抑制有害藻类生长的研究进展

利用植物化感作用抑制有害藻类生长的方法具有生态安全性好、快速高效等优点, 为有效控制有害藻类的爆发提供了新思路。论文从化感作用的概念、化感抑藻机理、陆生植物对藻类的化感抑制作用、水生植物对藻类的化感抑制作用等方面进行了论述, 并对植物化感作用抑藻技术的研究方向进行了展望, 提出对化感物质在环境中的降解特性、化感物质选择性抑藻机理及具有活性的化感物质的人工合成等方面需要做更深入的研究。     

植物化感作用研究中应注意的问题

近年植物化感作用的研究十分活跃,但研究中也存在着一些问题和误区．本文就化感作用的基本定义和研究内容;化感物质的释放途径和研究方法;化感作用与植物竞争和环境胁迫;化感作用的应用潜力等几个主要方面存在的一些易混淆的问题进行讨论,并提出一些看法．     

黄土高原北部紫花苜蓿草地退化过程与植物多样性研究

以陕西省神木县六道沟小流域为研究区域,探讨了黄土高原北部紫花苜蓿人工草地退化过程中植物多样性的变化.结果表明,在黄土高原北部森林草原气候区,紫花苜蓿人工草地的退化演替过程可以划分为3个阶段:紫花苜蓿草地阶段(1～6年)、人工草地向天然草地演替的过渡阶段(6～10年)与长芒草次生天然草地阶段(10年以上).在1～30年的演替过程中,调查样方内共出现高等植物32种,分属于13科28属,其中90%以上出现在前6年.植被演替过程中累积出现的植物科属种数的动态变化可以用对数函数进行较好地描述.在群落演替过程中,物种丰富度指数、多样性指数和Pielou均匀度指数的变化趋势基本一致,在演替前期(第1个阶段)增加较快,在第2个阶段(过渡阶段)达到最高,然后有所降低并渐趋稳定.种植紫花苜蓿可显著地加快植被的自然演替进程,这与人工草地水分消耗强烈加速了土壤的旱化过程密切相关.发展人工草地是黄土高原北部加速天然植被恢复与发展畜牧业、增加农民收入的有机结合点,是西部生态环境建设中生态效益与经济效益兼顾的良好范式.     

沙质草原沙漠化过程中植被演替研究现状和展望

在综述了我国半干旱地区沙质草地沙漠化过程中植被演替研究现状,提出了目前沙地植被演替研究中存在的主要问题和今后的研究工作。指出,①沙地植被演替的最大特点就是沙质地表基质的流动性和风沙活动伴随着植被演替的各阶段,研究中应考虑近地表风沙流的影响;②在干扰对生态系统影响越来越大的今天,沙地植被的演替序列往往出现一些随机性和不规则性,应加强对沙地植被演替序列的非线性和演替顶极的多元性、多样性的研究;③应继续从生理生态、种群生态、群落生态以及生态系统生态等不同水平层面上深入研究演替过程中植物种的替代机制,还应加强沙地土壤种子库与地上植被动态耦合、种子岛效应等的研究,以及沙地植被演替趋势和速率等的预测。     

植物内生真菌化感作用的研究现状

植物内生真菌能产生酚类、萜类和生物碱类等多种类型的化感物质,它们在植物的生长发育、抗生物胁迫和非生物胁迫方面发挥重要作用。对植物内生真菌的化感作用及其所产生的化感物质进行了综述,并展望了其化感作用的应用前景。     

植物化感物质对种子萌发的影响

所有的化感物质都对一些植物的种子萌发产生影响.本文介绍了植物化感作用和化感物质的定义,化感物质的释放方式和种类,然后重点综述了化感物质影响种子萌发的作用机理、内外因素和生态学意义.化感物质通过影响细胞膜透性、细胞分裂生长和分化、呼吸作用、蛋白质合成、基因表达、激素合成和平衡,最终影响种子萌发.化感物质对种子萌发的影响与化感物质的种类、浓度、受体植物种类和环境条件等有关.     

化感物质对植物根系形态属性影响的meta分析

植物化感作用是通过释放到环境中的化感物质直接或间接影响受试植物生长而实现的。化感物质主要作用于根系,所以植物根系属性是化感作用研究的重要指标之一。目前,关于受试植物形态属性对外源化感物质的响应模式尚缺乏整体的认识。为此,本文对61篇有关纯化感物质(包括酚类、萜类和含氮化合物等)对植物根系形态属性(尤其是根长)影响的文献进行整合分析。结果发现: 整体上化感物质处理显著抑制根长,而对根生物量、根表面积和根体积等形态属性影响较小;酚类对根长的抑制效应最大,且化感物质对草本植物根长的抑制率高于木本、作物和其他植物;酚类与根长抑制效应呈显著的线性相关。进一步量化了4种典型酚酸——阿魏酸、对羟基苯甲酸、香草酸和肉桂酸的浓度-效应关系,证实了黄酮对受试植物根长的抑制效应显著高于酚酸类化感物质。受试植物根系属性对化感物质的响应主要受化感物质类型和添加浓度、植物种类与培养条件等多因素影响,建议未来研究在土壤环境条件下综合评价化感物质对受试植物根系形态和生理属性以及根系构型等参数的影响机制。     

化感作用及其在农业生产中的应用

简述了化感作用的概念、特点、作用机理和化感物质及释放途径。讨论了植物与植物之间,植物与微生物之间,植物与昆虫等食草动物之间的化感作用及化感理论在生产实践中的应用。应用化感理论指导建立合理的栽培、耕作制度;进行田间杂草生物控制和防治;开发新一代无公害农药;指导森林更新和建植;培育抗化感品种等。     

关于脂溶性化感物质研究方法的商榷

在有关化感物质的研究中,由于一些观念和实验方法的限制,对于脂溶性物质在自然生态环境中是否有化感作用存在争议.在化感物质的生物检测中,脂溶性成分的实验方法比较混乱,并存在很多问题,直接影响到实验的准确性和有效性,不能客观科学地进行定性及定量测定.植物的化感作用是在一个复杂的生态体系中发生的,不应主观排除脂溶性物质在自然界中的化感作用,尤其是现在化感作用机理研究越来越成为研究的热点和重点,要阐明化感作用的分子化学、酶调控和基因调节机制,迫切需要建立一个目标植物全成分化感活性筛选的基础平台,并建立定量化感活性生物检测方法.     

基于化感物质释放特性的沉水植物抑藻作用模式研究进展

沉水植物对藻类的化感抑制作用,是沉水植物获取竞争优势和维持清水稳态的重要机制之一。化感物质是由植物产生并释放到水环境中的次生代谢产物,化感物质的有效释放和作用是实现沉水植物化感抑藻作用的关键环节。因此,在化感物质释放水平阐明沉水植物化感抑藻的作用模式、过程和机制具有重要意义。通过比较沉水植物化感物质释放到水环境中的种类、含量和常规急性毒性测试中化感物质的抑藻效果,发现沉水植物化感物质在释放水平上的作用模式不同于常规急性毒性试验中的单次作用。为了回答沉水植物化感物质在释放水平如何高效抑藻的问题,结合化感物质的释放特性,重点从化感物质的联合作用和持续作用等角度探讨沉水植物化感抑藻的作用模式,提出沉水植物可能通过多种化感物质低剂量持续释放的方式,实现对目标藻类的持续协同控制。今后有必要进一步结合沉水植物与目标藻类的共存系统与原位实验,借助分析化学、植物化学、细胞和分子生物学的技术手段,从生态学水平加强沉水植物化感抑藻作用机制研究。     

环境胁迫下植物的化感作用及其诱导机制

植物化感作用是生态学研究中一个十分活跃的领域,对植物为什么和在什么条件下释放化感物质这一重要问题有不同的认识。在对环境胁迫下植物化感作用的变化及环境胁迫因子对化感物质听诱导机制等方面进行了评述后,指出植物化感化质的产生和释放是植物在环境胁迫的选择压力下形成的,植物化感作用是植物在进化过程中产生的一种对环境的适应性机制。     

氮素在羊草—土壤中的分配及其季节动态的初步研究

氮素是生命活动的重要基础物质之一,氮素循环是生态系统重要的物质循环;氮素数量的多少直接影响着生态系统的生物生产、能量转化和生态演替。在羊草(Leymus chinensis)草地中,氮素不仅参与新陈代谢,影响羊草的生理生态学特性,而且氮素含量的多少也反映着土壤肥力和羊草的品质。有关氮素在草地中的循环、分配和动态,国外学者近年来已进行了系统的研究,我国的科技工作者也进行了一些有意义的研究。本项研究旨在加深对羊草草地生态的认识,探讨草地施肥和合理利用及整个草地生态系统等问题。     

蒙特卡罗法在化感作用全区间抑制强度评估(wholerange assessment)中的应用

植物化感作用的强弱与化感物质的作用浓度相关.化感作用全区间抑制强度指数(Whole-range assessmentindex)是用于评估植物在一定的化感物质作用范围内所受化感作用总体抑制程度的一种方法.在对非线性剂量响应进行曲线拟合的基础上,本研究应用蒙特卡罗模拟法为计算化感作用全区间抑制强度指数提供了一种科学的数学计算方法,并应用该计算方法分析了番茄水浸提液对生菜、萝卜、白菜、菜心、包心菜、豆角和水稻的化感作用强度.     

基于生态位理论的典型草原铁杆蒿种群化感作用

运用改进的Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数,研究了典型草原草地建群种与优势种之间的生态竞争关系;并利用建群种(铁杆蒿)茎叶浸提液对不同优势种的化感种子进行发芽试验,分析铁杆蒿的化感潜力及其在封育草地中的生态地位.结果表明:封育草地中,本氏针茅的生态位最宽(0.99),其次为百里香(0.94)、铁杆蒿(0.82)和大针茅(0.76),赖草最窄(0.73);铁杆蒿与本氏针茅、本氏针茅与百里香、百里香与大针茅、铁杆蒿与百里香之间的生态位重叠值分别为0.90、0.95、0.94和0.86.不同浓度的铁杆蒿浸提液对植物的化感作用强度不同,表现为“低促高抑”.铁杆蒿浸提液对本氏针茅幼苗根系生长的化感促进作用要强于百里香,而对百里香幼苗芽生长的抑制作用要强于本氏针茅.甲醇浸提液的化感作用要强于水浸提液.铁杆蒿、本氏针茅、百里香和大针茅之间高的生态位重叠,说明该草地群落将继续向本氏针茅群落演替,铁杆蒿群落仅是一个重要的过渡演替阶段.铁杆蒿的化感作用在其中担负着驱动力的角色.