入侵植物马缨丹研究进展

马缨丹原产于热带美洲,现已扩散至世界热带和亚热带地区,并严重威胁入侵地本地植物的生长。马缨丹因具有观赏价值而被我国大量引进,但由于疏于管理,发展成为入侵杂草,对我国农业、畜牧业及生态环境造成严重危害。目前对马缨丹的入侵机制还没有全面系统的认识。本文从马缨丹的生物学特性、入侵机制、生态学效应、防治与应用等方面进行综述,总结其研究进展,以期为马缨丹的防治工作提供依据。研究结果显示:马缨丹成功入侵的关键因素源于其独特的生物学性征;对农林业造成的危害的原因主要为它的化感作用;马缨丹的防治方法主要包括物理、化学和生物防治;马缨丹在防虫除虫、污染修复、药用价值等方面有所应用。此外,分析当前研究中的不足后发现,今后应加强马缨丹在自然环境中的适应机制、应用潜力、防治方法等的研究。     

海南发现新入侵害虫——橘绵粉虱Aleurothrixus floccosus(Maskell)

橘绵粉虱是一种危险性的入侵生物,已于2018年11月在我国海南文昌的番石榴上发现。本文记述了橘绵粉虱各虫态的形态特征、野外鉴别特征,并列出了其分布及重要寄主植物,附有彩色生态照片。由于橘绵粉虱是柑橘类的重要害虫,具有向中国大陆扩散的可能性,我国南方柑橘产区应密切关注此虫动态。     

Opposing effects of plant growth regulators via clonal integration on apical and basal performance in alligator weed

植物生长调节剂通过克隆整合对空心莲子草顶端和基部生长的不同作用 入侵植物不仅对全球生物多样性造成了巨大的威胁,同时也严重影响了农业生产与粮食安全。克隆整合使得相连植株进行资源共享,能促进入侵植物的生长从而获得优势。然而,入侵杂草 在植物调节剂(plant growth regulators, PGRs)影响下的克隆整合作用则很少有报道。PGRs被广泛应用于 农作物生产上,并能通过土壤淋溶、侵蚀和径流作用,影响分布在作物附近的农田杂草的生长。本 研究采用两种PGRs赤霉素(gibberellins, GA)和多效唑(paclobutrazol,PAC)处理恶性入侵杂草空心莲子草 (Alternanthera philoxeroides)基端,并保持或者通过剪切达到控制基端与顶端的连通,从而探究克隆整合作用在空心莲子草响应两种农业常用PGRs中的作用。研究结果表明,GA和PAC对空心莲子草生长的作用相反。GA通过克隆整合作用显著促进顶端植株的地上生长。相反地,PAC显著抑制基端和顶端的地 上生长,但是能够通过克隆整合作用显著促进基端和顶端的地下生长。这些研究结果解释了克隆整合作用能促进PGRs对空心莲子草生长的促进作用,这很可能是外来杂草能够成功入侵人为干扰较多的农业生态系统的重要原因之一。     

Interactions between invasive plants and heavy metal stresses: a review

入侵植物与重金属胁迫的相互作用研究进展 全球变化改变了植物群落的分布格局,包括入侵植物,而人为污染可能降低本地植物对入侵植物的抗性。因此,本文总结了近几十年本地植物、入侵植物和植物-土壤生态系统中重金属生物地球化学行为的研究,以加深我们对入侵植物与环境胁迫因子相互作用的认识。我们的研究结合已有文献报道表明：(i)入侵物种对环境胁迫的影响具有异质性, (ii)影响的大小是多变的, (iii)即使在同一影响类型内,影响类型也具有多向性。然而,入侵植物暴露在重金属环境中表现出更强的自我保护机制,对重金属的生物可利用性和毒性有正向或负向的影响。另一方面,由于入侵植物普遍具有较高的耐受性,加之本地植物暴露于有毒重金属污染时具有“逃逸行为”,重金属胁迫环境更有利于植物的成功入侵。但是,对于入侵植物的重金属等元素组成是否与污染地区的本地植物不同,目前尚无共识。因此,在全球范围内对外来入侵植物与本土植物的植物体内、凋落物和土壤污染物含量进行定量比较是今后研究的一个重要方向。     

Drought may be beneficial to the competitive advantage of Amaranthus spinosus

干旱利于刺苋的竞争优势 干旱可以影响入侵植物的生长和土壤酶活性。因此,非常有必要评估干旱背景下入侵植物的竞争优势以及入侵植物和干旱对土壤酶活性的影响。本研究旨在分析干旱背景下起源于热带美洲的入侵植物刺苋(Amaranthus spinosus)与本地植物苋菜(Amaranthus tricolor)共存时的竞争优势和土壤酶活性。通过栽植实验进行刺苋与苋菜的竞争共栽培,并进行不同水平的干旱处理,即：(i)对照;(ii)轻度干旱;(iii)重度干旱。实验结束后测定两种苋属植物的功能性状、渗透调节、抗氧化酶活性以及土壤pH、电导率、土壤微生物生物量碳含量和土壤酶活性。干旱背景下,刺苋的相对竞争强度和相对优势度均高于苋菜。因此,干旱利于刺苋的竞争优势。干旱背景下,刺苋的土壤水溶性盐含量和蔗糖水解能力均大于苋菜。而较高的土壤水溶性盐含量和蔗糖水解能力利于刺苋对养分的获取和利用。     

Differences in functional traits among distinct populations of the plant invader Bunias orientalis

入侵植物疣果匙荠不同种群间的功能性状差异 特定环境下植物扩大领域入侵到其他区域时,其功能性状会发生改变。原产地环境已形成植物原有功能性状,当植物居住环境发生改变时,其功能性状亦会随之改变。本文旨在探讨居于常见条件与原产地气候条件的原状态、入侵状态、归化状态下不同疣果匙荠(Bunias orientalis)种群间的性状变异。自8个国家收集了12种疣果匙荠种子(每种状态各4种),将其种植于标准条件下的同质园中,并比较不同状态不同种类的物候、生长、繁殖等功能性状变化。 研究结果表明, 物候不因植物状态而异,但某些原产于常年低温地区的原状态植物并未开花。相比原状态植物,入侵状态植物的叶子更多,这表明了其在积累植被生物量上的活力。短角果的数量和质量,以及其他的生长性状在不同的状态间没有差异,但在不同种群间存在差异。一些功能性状的变异可能是由于原生地对当地条件的长期适应和遗传多样性所致,而其他环境因素在新环境下的差异可能导致了较高的性状变异。     

Realized niche shift associated with Galinsoga quadriradiata (Asteraceae) invasion in China

粗毛牛膝菊在中国的入侵与生态位漂移有关 在外来物种入侵和扩散过程中,生态位的漂移可能起到了重要作用。粗毛牛膝菊(Galinsoga quadriradiata) 在中国已造成了较为严重的入侵,占据了许多与其原产地不同的气候区。为此,本研究力图揭示粗毛牛膝菊入侵过程中的气候生态位漂移,分析其在该物种入 侵中国过程中可能发挥的作用。本研究结合粗毛牛膝菊原 产地和入侵地的分布点与气候数据, 采用Maxent模型预测了其在中国潜在的分布,并采用主成分分析的方法评估 了在入侵中国过程中粗毛牛膝菊气候生态位的漂移。模型结果显示,该物种原产地种群和入侵地种群之间只 有32.7%的生态位重叠,两个种群的生态位相似性较低(Schoener's D = 0.093, P < 0.005),这暗示了在其入侵过程中发生了生态位漂移。相比于其原产地种群,其在中国的入侵种群气候生态位的整体范围和中心都明 显地漂移向了温度更低、降水更少的区域;中国南方大部分区域属于粗毛牛膝菊的稳定适生区,而位于入侵 前沿的北方地区则存在局域适应和潜在拓殖区域。这些研究结果说明,粗毛牛膝菊在中国的入侵种群仍处于准平衡阶段,未来有可能继续向新的适生区扩散入侵,其生态位的变化有力地解释了为什么该物种在中国的入侵性强、危害范围大。     

Plant–soil feedback during biological invasions: effect of litter decomposition from an invasive plant (Sphagneticola trilobata) on its native congener (S. calendulacea)

生物入侵过程中的植物-土壤反馈：一种入侵植物的凋落物分解对其本地近缘植物的影响 植物入侵可通过正或负的植物-土壤反馈效应改变土壤的生物和非生物性质,从而影响入侵栖息地的土壤理化性质。许多入侵物种的凋落物分解可增加土壤养分,降低本地植物多样性,并导致进一步的植物入侵。关于入侵植物凋落物在不同土壤类型及深度分解及反馈效应的研究依然很少。本研究旨在明确入侵植物南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)凋落物在不同土壤类型和不同土壤深度条件下的分解情 况及其对本地近缘植物蟛蜞菊(S. calendulacea)生理生长的影响。将装有南美蟛蜞菊凋落物的尼龙袋加入到不同深度(即0、2、4 和6 cm)的砂土、营养土和粘土中,经6个月的分解后,回收凋落物袋并计算分解速率,随后在凋落物分解处理后的土壤中种植本地蟛蜞菊,并在生长期结束时测量其生理生态指标。研究结果表明,所有处理土壤类型中,凋落物在土壤深度为2和4 cm处分解后显著增加了土壤养分,而对本 地蟛蜞菊的叶片叶绿素、叶氮含量等生长指标表现为负效应。因此,入侵植物南美蟛蜞菊凋落物分解对土壤养分表现为正的反馈效应,而对本地植物蟛蜞菊的生长表现为负效应。我们的研究结果还表明,入侵植物的凋落物分解对土壤和本地物种的影响还因凋落物分解所在的土壤深度而显著不同。未来的研究应侧重于入侵栖息地中更多本地和入侵物种的植物-土壤反馈效应,以及更多土壤类型和土壤深度的入侵植物凋落物效应。     

入侵植物筛选方法在我国口岸防控中的应用建议

入侵植物是生物入侵中数量最多的类群,给全世界造成了重大的经济和环境影响。植物入侵的预测研究是口岸防控工作中的重要技术环节之一。本文介绍了入侵植物筛选方法的概念,简述了与之相关的基础理论、研究情况以及3种植物入侵的预测方法。综合来看,入侵植物筛选方法主要采用植物自身的生物生态学特性作为评估指标来筛选外来植物,能快速可靠地将外来植物评判为严重入侵植物、非入侵植物以及介于二者之间的一般入侵植物,因此该方法能为我国口岸防范外来植物入侵的管理提供基础技术支撑。当前我国入侵植物筛选方法的研究和应用尚处起步阶段,通过本文的简述期望引起相关人员对此问题进行探讨,并为我国口岸入侵植物防控工作提供理论参考。     

七角星蜡蚧在云南省的分布与危害

[目的]七角星蜡蚧(半翅目:蚧次目:蚧科:蜡蚧属)是一种外来入侵害虫,自2013年在云南省西双版纳州勐仑镇发现以来,中国大陆再无系统性的调查。近年来作者在云南省收集蚧虫期间,在多地发现七角星蜡蚧为害,现对其在云南省的发生情况进行报道,以期为其监测和防治提供参考。[方法]2016年10月—2021年9月,对云南省15州(市)的64个县(区市)进行了系统调查,详细研究了七角星蜡蚧的分布、寄主及一些生物学习性。[结果]七角星蜡蚧在云南省西双版纳州的景洪市、勐腊县(勐仑镇和磨憨镇)、勐海县(打洛镇),普洱市的宁洱县,德宏州的盈江县(那邦镇),红河州的河口县、金平县(勐拉乡和者米乡)4州(市)7县(市)9地有分布,新增8个分布点。除宁洱县外,其余发生地均位于边境线上,表明其可能为境外多点入侵。在云南该虫危害寄主植物共4科4属5种,包括杧果和莲雾2种经济树种。七角星蜡蚧多寄生在叶片背面,沿叶脉分布,1年发生多代。在河口县的龙船花上,该虫每雌产卵38~50粒,虫口密度达185~250头·叶^-1。[结论]七角星蜡蚧在云南省零星分布,尚未造成严重损害,但有向内扩散的趋势,应加以警惕。