薇甘菊不同生长方式下的繁殖特征比较

利用实验生态学方法,对攀缘生长与伏地生长的薇甘菊（Mikania micrantha）的形态特征、生物量分配和繁殖特征进行了比较研究。结果表明：在潮湿生境条件下,攀缘生长的植株与伏地生长的植株相比对主茎的生物量投资较大,而对分枝茎的生物量投资则相对较小;但在干旱生境条件下,攀缘生长的植株对主茎和分枝茎的生物量投资均较伏地生长的植株小。在潮湿与干旱生境中,攀缘植株的繁殖投资分别为0.429g·g-1和0.342g·g-1,显著高于相同生境中的伏地植株。在薇甘菊种群的补充与更新过程中,攀缘生长的植株以有性生殖占主导地位,在潮湿与干旱生境中产生的个体分别占种群数量的84.7%和62.6%;伏地生长的植株则主要以无性（克隆）繁殖为主,在潮湿与干旱生境中有性生殖产生的个体仅占种群数量的40.4%和35.9%。生长方式与土壤水分二因子互作效应对薇甘菊的生物量分配和繁殖指标影响均达到显著水平（P〈0.05）。通过研究得出以下结论：不同生长方式的薇甘菊对环境条件具有不同的生长与繁殖适应对策。     

水浮莲对水稻竞争效应、产量与土壤养分的影响

为了解入侵植物水浮莲在稻田生产中的扩散规律和对水稻农业性状的影响,通过田间水稻田实验,按照de Wit 取代试验方法和添加系列设计方法研究水浮莲与水稻(云稻2 号)混种对植株形态和生物量影响、种间竞争效应、水稻产量以及对土壤养分的影响。结果表明,混种条件下水浮莲母株株高、分蘖数、生物量和开花株数均受到水稻的明显抑制,受到的抑制率显著高于其对水稻的抑制率。水浮莲的种间竞争大于种内竞争(RY 小于1.0)而水稻的种内竞争大于种间竞争(RY 大于1.0),水浮莲混种比例大于和等于1:1 时(RYT大于1.0)与水稻不存在竞争作用,而小于1:1时(RYT 小于1.0)其存在着竞争作用,水浮莲对水稻的竞争力(CB 小于0)小于水稻。混种条件下水稻有效穗数和产量有明显提高,增产比例为3.54%-13.38%。生长过程中水浮莲对土壤钾、磷元素消耗大于水稻,而有机质和氮元素消耗小于水稻;混种条件下水稻明显降低水浮莲对土壤养分消耗,且二者在土壤养分上没有竞争关系。所有这些表明,入侵稻田的水浮莲与水稻生长过程中其形态、生物量等方面都处于劣势,而且一定的水浮莲密度有利于抑制水浮莲对土壤养分的消耗和促进水稻生长繁殖及其产量的提高,因此为满足饲料利用和环境净化,建议在正常耕作稻田中可对水浮莲进行适当的应用。     

薇甘菊不同时期的营养繁殖及其生物量分配特征

薇甘菊是世界热带、亚热带地区最具危险性的外来植物之一,较强的无性生长与繁殖是其种群快速建立和扩散的主要原因。该实验采用生长期(40d、30d、20d、10d)和养分(1倍Hoagland’s营养液、清水+土壤、清水)二因子设计,探讨薇甘菊根、茎、叶的营养生长与繁殖和生物量分配特征。结果显示:(1)生长期对薇甘菊茎的存活率和养分对薇甘菊茎的净增生物量比例具有极显著影响(P<0.01),但对其他指标影响均不显著(P>0.05);生长期和养分互作除对薇甘菊根的存活率和茎的分枝数影响不显著外,对其他指标影响均达到极显著(P<0.01)。(2)所有薇甘菊根处理中的存活率为0,茎的分枝数在各处理之间的差异不显著。(3)随着生长期和养分增加,薇甘菊茎和叶的存活率及其生物量逐渐提高,且茎的分枝长、叶的分枝长及其分枝数逐渐提高,但中等养分更有利于提高生长期较短的薇甘菊叶的存活率、分枝长、分枝数及生物量。研究表明,薇甘菊不同营养器官在不同生长期和养分条件具有不同的存活情况以及形态可塑性和生物量分配特征。     

红薯对薇甘菊的竞争效应

在外来入侵生物的生态管理中,利用具有较高经济价值的本地植物或伴生的本地物种进行替代控制是治理入侵植物的有效途径之一。本研究以本地作物红薯(Ipamoea batas)和入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)为试验对象,田间试验条件下采用deWit取代法,研究了红薯对薇甘菊的竞争效应。结果表明:薇甘菊单种时,主茎长、分枝长、节间长和分枝数大于红薯,而主茎节数、不定根节数、叶柄长、叶面积均明显小于红薯,使薇甘菊在与红薯争夺养分和光照时处于劣势;在薇甘菊与红薯共存条件下,各个混种比例中薇甘菊的株高、分枝、叶、茎节不定根和生物量等均受到显著抑制,且受到的抑制率普遍高于其对红薯的抑制率;薇甘菊和红薯的相对产量(RY)、相对产量总和(RYT)均显著小于1.0,说明2物种的种间竞争大于种内竞争;红薯对薇甘菊的竞争平衡指数,只有在薇甘菊所占比例高时(1:3)竞争平衡指数显著小于0,其余各个混种比例下竞争平衡指数均显著大于0,说明红薯与薇甘菊之间存在很强的竞争作用,红薯对薇甘菊的竞争力强于薇甘菊。本研究表明,无论是从形态特征还是生物量来看,红薯都可以作为一种对薇甘菊进行替代控制的理想竞争植物。     

薇甘菊不同生长方式下的繁殖特征比较

利用实验生态学方法, 对攀缘生长与伏地生长的薇甘菊(Mikania micrantha)的形态特征、生物量分配和繁殖特征进行了比较研究。结果表明: 在潮湿生境条件下, 攀缘生长的植株与伏地生长的植株相比对主茎的生物量投资较大, 而对分枝茎的生物量投资则相对较小; 但在干旱生境条件下, 攀缘生长的植株对主茎和分枝茎的生物量投资均较伏地生长的植株小。在潮湿与干旱生境中, 攀缘植株的繁殖投资分别为0.429 g·g^–1和0.342 g·g^–1, 显著高于相同生境中的伏地植株。在薇甘菊种群的补充与更新过程中, 攀缘生长的植株以有性生殖占主导地位, 在潮湿与干旱生境中产生的个体分别占种群数量的84.7%和62.6%; 伏地生长的植株则主要以无性(克隆)繁殖为主, 在潮湿与干旱生境中有性生殖产生的个体仅占种群数量的40.4%和35.9%。生长方式与土壤水分二因子互作效应对薇甘菊的生物量分配和繁殖指标影响均达到显著水平(P<0.05)。通过研究得出以下结论: 不同生长方式的薇甘菊对环境条件具有不同的生长与繁殖适应对策。     

环境因子对奇异虉草和小子虉草种子萌发的影响

在室内条件下考察了环境因子温度、pH、盐分、土壤含水量以及种子埋深对外来入侵植物奇异虉草和小子虉草种子萌发和幼苗生长的影响,并与小麦进行对比研究.结果显示;(1)当温度为5℃、NaCl浓度为0.25 mol/L以及种子埋藏深度达到30 mm时,奇异虉草和小子虉草的种子完全不能萌发,而同等条件下小麦种子的发芽率分别依次为89.33%、53.33%和95.00%.(2)在pH 4.0～10.0和土壤含水量10.0%～25.0%条件下,奇异虉草和小子虉草的种子均能萌发;但pH在4.0和10.0以及土壤含水量低于15%时,其发芽率受到显著抑制;当土壤含水量为10%时奇异虉草和小子虉草的种子发芽率分别为19.33%和16.67%,而小麦种子的萌发完全受到抑制.(3)奇异虉草和小子虉草的幼苗最适生长环境为,温度25℃～30℃、pH为6.0～9.0、NaCl浓度0～0.05 mol/L以及种子埋藏深度为0～5 mm.研究表明温度、盐分和种子埋藏深度是影响奇异虉草和小子虉草种子萌发的关键因素,而偏碱性环境更有利于其种子萌发,其种子萌发对干旱胁迫的耐受性强于小麦.     

5种入侵植物补偿反应及其形态可塑性比较

通过模拟刈割试验,研究了5种外来入侵植物(黑麦草、空心莲子草、三叶鬼针草、薇甘菊和胜红蓟)的补偿能力及其形态可塑性。结果表明:多数植物的补偿能力与形态可塑性有一定相关性,刈割和非刈割条件下空心莲子草和薇甘菊都具有较强的形态可塑性,其补偿指数较高,分别为1.65和1.27;多年生黑麦草和三叶鬼针草的形态可塑性在刈割条件下得到增强,补偿指数分别为1.44和1.28;刈割条件下胜红蓟的形态可塑性变化不大或有所降低,其补偿指数最低,为0.82。研究认为,5种植物具有不同的限制其形态可塑性和补偿能力比较理想的刈割时期,薇甘菊攀援生长方式下为30d前和60d后,空心莲子草为60d后,胜红蓟为40～50d,鬼针草为30d前,黑麦草为40～50d。