不同温度对七种外来杂草生理指标的影响及其适应意义

加拿大一枝黄花(Solidagocanadensis)、小飞蓬(Conyzacanadensis)、野塘蒿(Conyzabonarinsis)、钻形紫菀(Astersublatus)、一年蓬(Erigeronannuus)、马缨丹(Lantanacamara)和金鸡菊(Coreopsislanceolata)是我国东南地区有分布的7种外来杂草。测定了38°C、25°C和5°C处理下它们的可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量和过氧化物酶活性。结果表明,7种杂草对高温的耐受能力,由大到小分别为野塘蒿、小飞蓬、钻形紫菀、加拿大一枝黄花、马缨丹、一年蓬和金鸡菊,对低温的耐受能力,由大到小则分别为野塘蒿、小飞蓬、马缨丹、一年蓬、钻形紫菀、加拿大一枝黄花和金鸡菊。分析了四种生理指标变化的生态适应意义。     

温度对六种外来杂草过氧化物酶同工酶谱的影响

应用聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳 ,比较了加拿大一枝黄花 (Solidagocanadensis)、小飞蓬 (Conyzacanadensis)、野塘蒿 (Conyzabonarinsis)、钻形紫菀 (Astersublatus)、一年蓬 (Erigeronannuus)和马缨丹 (Lan tanacamara)等 6种外来杂草在 3 8、2 5、5°C处理 60h后的过氧化物酶同工酶谱差异 ,分析了酶谱差异与对温度适应的关系。结果表明 ,温度变化对一年蓬、小飞蓬、钻形紫菀过氧化物酶同工酶谱的影响相对较小 ,野塘蒿通过增加酶带、调整同工酶的组成来适应温度的变化 ,反映出这 4种杂草对温度变化具有较强的适应能力 ;加拿大一枝黄花表现出对高温的适应能力较弱 ,对低温适应性较强 ,马缨丹对温度变化表现出相反的适应特点。     

Factors influencing the nonrandom abscission of Solidago canadensis seeds

 为揭示加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)种群扩散机制, 明确种子的脱落及风传扩散在其种群蔓延中的作用, 在人工环境下测定了不同湍流强度、风速和湿度处理下种子脱落的差异, 并对脱落种子与未脱落种子进行形态学特征对比。结果表明: 加拿大一枝黄花的种子脱落受湍流、风速和湿度等因素的共同影响。水平气流下种子的脱落阈值为5.1 m·s^–1, 并随着风速增加, 种子的脱落率增加。与模拟水平气流相比, 模拟垂直气流下种子的脱落阈值显著偏小。相对于层流状态, 湍流的存在显著提高了种子的脱落率, 平均增幅超过300%; 但单纯提高湍流强度对种子脱落率的影响不显著。增加湿度则显著降低种子的脱落率。种子形态学特征对比结果表明, 脱落种子的冠毛数量和冠毛夹角显著高于未脱落种子。该研究结果为研究加拿大一枝黄花种子脱落规律和风传扩散机制提供了科学依据, 也为其他入侵性杂草种子的扩散机制及入侵过程提供了借鉴。     

芦苇(Phragmites australis)抑制四种植物扩散的化感潜力研究

为评估湿地芦苇植物通过化感抑制非芦苇湿地植物扩散的能力, 运用实验室生物活性测试的方法, 比较了杭州湾湿地围垦区芦苇(Phragmites australis)与其他6 种主要禾本科植物的化感潜力。以加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)、田菁(Sesbania cannabina)、小飞蓬(Conyza canadensis)和苣荬菜(Sonchus brachyotus)等研究区域扩散植物种为受体, 研究了芦苇水提取液对上述物种种子萌发影响。结果表明: (1)除白茅(Imperata cylindrical)外, 7 种本地禾本科植物水提液浓度(0-2.50 g·100mL–1)均和萝卜幼苗胚根长呈极显著的负相关(p<0.001); 芦苇具有较强的化感潜力;(2)芦苇根、茎和叶水提液 (0、2.5、5.0、10.0 g·100mL–1)作用下, 不同物种和不同浓度处理下种子萌发指数差异显著(p<0.001), 其中加拿大一枝黄花、苣荬菜和小飞蓬3 种植物对芦苇水提液较为敏感, 而田菁敏感程度较弱。种子萌发指数表现出低浓度(2.5 g·100mL–1)促进和高浓度(5.0 g·100mL–1 和10.0g·100mL–1)抑制的“低促高抑”效应特征。除田菁外, 种子胚根长一般随浓度增加而降低。芦苇不同组织部位水提液对4 种植物抑制程度按大小依次为叶>茎>根, 叶片可能是芦苇化感物质主要来源。芦苇具有较强的化感潜力, 其化感作用可能是抑制其他植物扩散的重要机制之一。     

影响加拿大一枝黄花种子非随机脱落的因素

为揭示加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)种群扩散机制, 明确种子的脱落及风传扩散在其种群蔓延中的作用, 在人工环境下测定了不同湍流强度、风速和湿度处理下种子脱落的差异, 并对脱落种子与未脱落种子进行形态学特征对比。结果表明: 加拿大一枝黄花的种子脱落受湍流、风速和湿度等因素的共同影响。水平气流下种子的脱落阈值为5.1 m·s^-1, 并随着风速增加, 种子的脱落率增加。与模拟水平气流相比, 模拟垂直气流下种子的脱落阈值显著偏小。相对于层流状态, 湍流的存在显著提高了种子的脱落率, 平均增幅超过300%; 但单纯提高湍流强度对种子脱落率的影响不显著。增加湿度则显著降低种子的脱落率。种子形态学特征对比结果表明, 脱落种子的冠毛数量和冠毛夹角显著高于未脱落种子。该研究结果为研究加拿大一枝黄花种子脱落规律和风传扩散机制提供了科学依据, 也为其他入侵性杂草种子的扩散机制及入侵过程提供了 借鉴。     

乡土植物芦苇对外来入侵植物加拿大一枝黄花的抑制作用

在城市建筑荒地中设立实验样地,通过对样方植物进行实地观测,并结合实验室比叶重和生物量测算,了解和分析野外建筑荒地中自然混生条件下芦苇(Phragmites communis)和加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)的竞争过程和结果。结果表明芦苇和加拿大一枝黄花混生群落中芦苇发展近似于单优群落,芦苇以较高的平均株高和密度抑制加拿大一枝黄花生长,混生群落逐渐趋向于芦苇单优群落。混生群落芦苇比叶重和平均每株生物量近似于单优群落,加拿大一枝黄花比叶重和平均每株生物量显著低于其单优群落,光合作用受到显著抑制。de Wit模型分析显示,混生群落中芦苇和加拿大一枝黄花相互竞争、拮抗,前者竞争攻击力高于后者,模型预测混生群落中芦苇最终将把加拿大一枝黄花从样地中排除出去。浸提液种子培养显示加拿大一枝黄花具有化感作用,在低浓度条件(12.5mg/mL)下,对自生种子发芽有促进作用,高浓度条件下出现强烈抑制,但各浓度下芦苇种子不受加拿大一枝黄花化感作用影响;芦苇种子繁殖能力相对较弱,混生样地中加拿大一枝黄花在芦苇竞争胁迫下,种子千粒重和发芽率显著上升,扩散能力增强。芦苇具有在一定区域生态控制加拿大一枝黄花的潜力。     

加拿大一枝黄花的生态位及其入侵对植物群落的影响

加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)原产于北美,1935年作为花卉植物引入我国,现在是我国东南地区的一种常见外来杂草,本文调查了该种入侵地植物群落的多样性指数和该外来杂草与群落其它28种植物的生态位重叠值,并应用主坐标排序对生态位重叠关系进行了表达,结果表明：(1)入侵地植物群落的物种多样性指数随着加拿大一枝黄花种群的扩展而下降;(2)在早春,与加拿大一枝黄花生态位重叠值较大的有一年蓬(Erigeron annuus)、毛莨(Ranunculus japonicus)、山莴苣(Lactuca indica)、波斯婆婆纳(Veronica persica)、雀麦(Bromus japonicus)、马兰(Kalimeris indica)等植物;(3)加拿大一枝黄花地下根具有很强的无性繁殖能力。     

入侵植物加拿大一枝黄花与乡土植物芦苇的相互化感作用

以加拿大一枝黄花和芦苇的共优群落和各自单优群落的种子为化感受体,分析其分别在加拿大一枝黄花和芦苇5个浓度梯度(12.5、25、50、100和200mg·mL-1)浸提液处理下的发芽率和芽长差异,研究2种植物的相互化感作用规律.结果表明:2种植物在共优群落中的千粒重和蒸馏水培养下的发芽率均比单优群落大.加拿大一枝黄花的浸提液对自身种子发芽率在单优和共优群落中均具有在低浓度下(12.5、25 mg·mL-1)轻微促进、中高浓度下(50、100和200mg·mL-1)强烈抑制的作用,其中对共优群落种子的抑制作用尤为显著;而芦苇浸提液对加拿大一枝黄花种子的影响无明显规律.加拿大一枝黄花的种子芽长在单优和共优群落中均随自身浸提液浓度的升高趋于减小,随芦苇浸提液浓度的升高呈波动减小趋势.在芦苇和加拿大一枝黄花浸提液处理下,芦苇种子发芽率在单优群落中均显著大于共优群落(P＜0.05),但2种浸提液处理间无显著差异.     

加拿大一枝黄花入侵对杭州湾地区土壤线虫群落的影响

近年来随着地下生态学的发展,生态学家们逐渐重视生物入侵导致的地下生物多样性及其相关生态系统功能的改变.为探究加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)入侵对土壤线虫的影响,我们在杭州湾地区选取镇海、平湖、慈溪、奉贤、海盐和杭州6个研究地点,比较外来种加拿大一枝黄花群落与土著种芦苇(Phragmites a...     

外来入侵植物加拿大一枝黄花繁殖生物学研究

加拿大一枝黄花(S olid ag o canad ensis)原产北美,自然条件下既能结实,同时又能以地下茎出芽的方式克隆繁殖,是目前我国东部地区危害严重的外来入侵杂草之一,对我国部分省市的农业生产和生态环境构成了严重威胁。连续3a定点观测其种群扩张规律,从生境因子、种子性状及萌发特性、残体无性克隆生长,地下部分形态特征和各器官热值能量的季节动态变化等方面对加拿大一枝黄花的繁殖生物学作了研究,同时比较了加拿大一枝黄花和其他4种菊科外来杂草的地下部分形态特征。研究结果表明:(1)自然条件下,加拿大一枝黄花种子在3~10月期间均可萌发,4~5月份气候适宜,雨水充沛,是种子萌发的高峰期。夏季的6~8月份是其营养生长和克隆增殖的旺盛期,9月份开始献蕾,花果期为10月至翌年1月份。加拿大一枝黄花的结实量高达20000粒/株,种子(瘦果)千粒重为0.045~0.050g,含水量在60%~80%之间;(2)加拿大一枝黄花自然条件下种子萌发率约为30%,在不同pH值、盐浓度和湿度环境条件下种子萌发的耐受性较强。不同环境胁迫下的种子萌发率和沪浙地区加拿大一枝黄花土壤生境因子的调查结果均表明,该种比较适应干燥、透气性良好的酸性低盐砂壤土,对Zn、Cu、Pb等重金属耐性较高;(3)加拿大一枝黄花地下茎和植株基部节处能萌生克隆分株。在机械除草等人为干扰条件下加拿大一枝黄花采用应激繁殖对策,容易产生更多的克隆分株。植株残体的无性繁殖能力为地下部分>基部茎>茎秆,20cm基部茎>30cm基部茎>45cm基部茎,从小到大的机械破坏程度使地下部分残体出芽数依次减少,但累计出芽数反而增加;(4)与其他菊科外来杂草相比,加拿大一枝黄花地下部分的长度、表面积、体积等指标最大,说明其在地下部分形态上具有广泛逸生的结构基础;(5)加拿大一枝黄花地上部分生长速率以及多数地下部分形态指标在9月份达到最大值。8月份过于高温干旱的气候使茎、叶中的部分能量转向地下部分,增加须根以吸收更多的水分。加拿大一枝黄花生长周期内地下部分形态指标和各器官热值能量的动态变化与其兼备有性繁殖和克隆生长的繁殖对策相适应。