不同控草措施对高温季节华南地区蔬菜田杂草群落的影响

华南地区高温季节从6月持续到10月,田间杂草危害严重,当前高温季节田间杂草群落发生格局相关的研究资料积累不足。因此在广州高温季节于标准化菜田通过田间杂草调查、小区控草试验和室内土壤培养,研究了杂草群落发生规律和菜田不同清园和土壤处理控草措施对田间杂草群落短期防效和后续影响。结果表明,试验田休耕50 d后,田间杂草群落中禾草类杂草种类较少但发生量明显占优,阔叶类杂草种类较多而危害总体较轻,莎草类杂草种类较少,发生量与阔叶草相当;牛筋草(Eleusine indica)呈现明显的单优势,光头稗(Echinochloa colona)、千金子(Leptochloa chinensis)、碎米莎草(Cyperus iria)、草龙(Ludwigia hyssopifolia)等的盖度也较高。休耕后取田间土壤在不同温度条件下培养的结果亦表明,高温促进禾草类杂草的出苗和幼苗生长(尤其是40℃/35℃)而15℃恒温培养14 d几乎仅有阔叶类杂草出苗。不同控草措施处理的田间试验结果表明,百草枯处理(900 g a.i./hm~2)后阔叶类杂草总盖度上升的趋势被扭转为禾草类杂草持续占优势;喷施百草枯并铲草处理30 d后杂草盖度即恢复至60%以上,而配合喷施丁草胺(1350 ga.i./hm~2)、乙草胺(750 ga.i./hm~2)、精异丙甲草胺(750 ga.i./hm~2)或二甲戊灵(600 ga.i./hm~2)进行土壤处理30 d后可使杂草盖度与仅喷施百草枯处理分别下降72.9%、84.6%、83.9%和77.5%;土壤处理前配合浅翻耕可明显提升控草效果。典范对应分析(CCA)结果表明,控草处理70d后,百草枯、铲草和翻耕处理均对试验田间杂草群落结构具有显著影响(P0.01),田间各主要杂草在CCA排序图中明显分为两个类群:1)光头稗、牛筋草、千金子、马唐(Digitaria sanguinalis)、水虱草(Fimbristylis miliacea)和三头水蜈蚣(Kyllinga triceps);2)草龙、胜红蓟(Ageratum conyzoides)、鳢肠(Eclipta prostrata)、马齿苋(Portulaca oleracea)等阔叶类杂草和碎米莎草。     

特异性适应稻作系统的稗草种群生活史特性

长期进行除草剂药效试验可能会导致田间杂草种群发生适应性进化。本研究在安徽南陵县除草剂药效试验专用稻田中采集了1个稗草种群A,并以从常规稻田采集的3个稗草种群为对照,开展同质园栽培试验。结果表明: 与3个对照种群相比,A种群稗草植株的单株种子产量显著减少,种子千粒重显著增加,幼苗生长速率显著加快,结实分蘖数显著增多,生育期显著缩短;A种群稗草成株的株高、生物量及对除草剂五氟磺草胺的敏感性均显著降低。A种群稗草幼苗3～4叶期时经五氟磺草胺推荐剂量2倍量(有效成分60 g·hm^-2)处理后,其株高、生物量及成熟种子产量(平均每株1066粒)显著降低,而抽穗期、结实分蘖数、单个总状花序的种子数及种子千粒重无显著差异。因此,种子较重、生活史周期短、植株矮小、结实分蘖多及对除草剂五氟磺草胺具有抗药性,使得A种群稗草对稻作系统具有特异适应性,应防止此类种群扩散至常规稻田。     

两代人半个世纪续写《植物学》教材的故事

作为生命科学最为重要的基础学科之一,植物学所涉及的研究内容与国民经济各个部门,尤其是农业科学紧密相关。其自诞生以来,尤其是自近代以来—直为各国政府高度重视。     

根尖分生组织细胞核大小:一个可能用于植物入侵性评估的新指标(英文)

植物的入侵性与DNA C-值之间存在统计学上的负相关关系。在这种关系中,细胞和细胞核大小可能起关键作用,因此我们推测分生组织细胞核大小在评估植物或至少某些分类群的入侵性方面有潜在的应用价值。本研究以豌豆属(Vicia)5种入侵能力不同的植物为材料,观察了它们的分生组织染色体、细胞核和细胞大小以及有丝分裂速率,同时测定了种子产量、单位种子干重产生的幼苗生物量(近似于幼苗相对生长速率)和生活史的长短。结果显示根尖分生区细胞核较小的植物细胞较小,细胞分裂速率快,单位种子干重产生的幼苗生物量高,种子小而数量多,生活史短。这些结果表明5种豌豆属植物中分生组织细胞核较小的倾向于具有较高的入侵性,其原因主要是:(1)能够产生小而多的种子;(2)具有较高的有丝分裂速率、相对较快的幼苗生长速率和短的生活史。分生组织细胞核大小影响植物入侵性与DNA C-值的作用是一致的,在植物入侵性评估模型中,分生组织细胞核大小在评估植物入侵性方面可能具有潜在的应用价值,而且其测定方便、费用低廉。但是,这一指标的应用范围和条件需要进一步筛选。     

人类活动是导致生物均质化的主要因素

随着全球化和现代化的持续发展,生物均质化（不同地区的生物群落在物种组成、基因库和功能上趋向于相似或简单化）在全球范围内广泛发生,给保护生物多样性和种质资源库带来严峻的挑战。人类活动是当前全球生物均质化最为重要和直接的推动因素。农业耕作活动直接导致了农田生态系统的普遍生物均质化：垦荒可直接导致生物多样性大幅减少,大面积单一化的作物类型、品种和耕作管理模式,农药化肥的大量使用,机械化、集约化和转基因作物的推广所带来生物均质化问题都直接威胁粮食生产和安全。遗憾的是我们对农田生物均质化的现状、发生规律和趋势都一无所知,相关研究任务紧迫,尤其是当前我国农业耕作模式正经历着巨大的变革。城市所带来的普遍相似的高强度人工干扰、交通运输和建设、规划、破坏自然生境等各种人类活动必然驱动全球生物大规模的均质化。人类活动直接导致的少数成功种恶性扩散并迅速取代大量失败种从而导致生物均质化的现象普遍。生物入侵和灭绝、本地种以及新的杂交种的恶性扩散都直接导致生物均质化。一般而言,在大尺度空间范围内外来种容易导致生物均质化,而在较小的空间范围内外来种容易导致生物异质化。生物均质化的隐患严重威胁着我国的环境和经济社会安定发展,然而相关研究在我国尚未起步,当前我国生物均质化研究的具体迫切任务主要有：1）建立有效的均质化评估方法体系;2）研究我国各种主要生态系统类型以及主要生物类群的均质化现状、规律和趋势;3）掌握我国农业生态系统生物均质化的现状、规律和趋势;4）建立和完善均质化长期监测研究的相关数据库资源。     

苏州地区外来入侵植物组成及分布

为了解苏州外来入侵植物的种类组成及分布概况,对苏州地区6个县市(包括常熟、昆山、苏州、太仓、吴江和张家港)26个样点内不同生境中的外来入侵植物进行了调查分析.调查结果显示:每个样点有外来人侵植物7～25种,平均每个样点有17.9种.在26个样点中观察到外来入侵植物57种,隶属于19科45属;其中菊科(Compositae)种类最多(23种),占总种数的40.4％;豆科(Leguminosae)、玄参科(Scrophulariaceae)、禾本科(Poaceae)、伞形科(Apiaceae)、苋科(Amaranthaceae)和旋花科(Convolvulaceae)种类也较多.原产于北美洲和欧洲的种类分别有20和12种,分别占总种数的35.1％和21.0％;还有17种原产于美洲的其他区域,少数种类原产于非洲、西亚和地中海地区.在57种外来入侵植物中,草本植物有55种,非多年生植物有44种,分别占总种数的96.5％和77.2％.有18种的频度超过50％,其中加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)和一年蓬[Erigeron annuus (L.) Pers.]的频度最高,分别达到96.15％和92.31％,且多度等级均属于极多级(Soc);空心莲子草[ Ahernanthera philoxeroides( Mart.) Griseb.]和白车轴草(Trifolium repens L.)的频度也均在80％以上,且多度等级也属于极多级(Soc).调查结果表明:苏州地区外来植物入侵现象比较严重.     

中国农业生态系统外来种入侵及其管理现状

农业生态系统极易遭受外来生物入侵。作者根据文献资料和多年工作观察统计出入侵我国农业生态系统的外来生物共计92科175属239种, 其中植物155种, 动物55种, 微生物29种, 植物多为有意引入后逸生, 而动物和微生物则主要是无意引入。外来入侵种发生数量呈现从南到北、从东到西逐渐减少的趋势。这些入侵种中, 来源于美洲的最多(占45.04%), 其次是欧洲(22.90%); 菜地(包括温室大棚)和果园入侵种最多, 分别达64.85%和66.53%, 而半年期的秋熟旱地和夏熟旱地分别占34.31%和23.85%。其中17种外来杂草、10种害虫、7种病原菌为恶性有害生物, 应作为防除的重点目标。目前农业生态系统外来入侵物种的控制以化学防治为主, 但由于长期施用化学农药, 在侵入我国农田的入侵种中, 已有51种在世界不同地区演化出抗药性生物型, 因而需重视生物防治、农业和生态防治以及检疫等的综合应用。今后外来种对农业生态系统的入侵格局、机制和趋势, 入侵途径以及生物入侵和抗药性生物型对农业生态系统中有害生物群落演替的影响、转基因作物导致的生物入侵等问题值得关注。     

广东中部地区高温季节蔬菜田杂草群落特征

当前我国农业生产方式和农田生境呈现深刻的变革, 农田草害不断加剧, 及时掌握农田杂草群落特征, 积累相关数据资料迫在眉睫。于2013 年夏季对广东典型蔬菜种植区的90 块典型菜田杂草群落进行了样地调查, 在90 块菜田记录了82 种杂草, 包括16 种外来入侵杂草; 82 种杂草共涉及27 科54 属, 其中超过5 种的科包括: 禾本科(14 种)、菊科(12 种)、莎草科(8 种)、玄参科(7 种)、蓼科和苋科(5 种)。杂草中频度最高的为碎米莎草(Cyperus iria, 88.9%); 马齿苋(Portulaca oleracea)、马唐(Digitaria sanguinalis)、水虱草(Fimbristylis miliacea)、牛筋草(Eleusine indica)、通泉草(Mazus japonicus)、石胡荽(Centipeda minima)、草龙(Ludwigia hyssopifolia)等均超过60%; 频度在10%以上的杂草共26 种, 其中禾草类5 种、莎草类3 种、阔叶类18 种。在所调查田间, 阔叶草种类较多, 且平均发生盖度显著高于禾草和莎草(P < 0.05), 菜心田间禾草类杂草相对盖度显著低于其它作物田, 莎草类杂草显著高于其它作物田; 水旱轮作田间莎草类杂草的盖度显著高于旱连作田(P < 0.05)。对26 种常见杂草与耕作因子间进行RDA 排序, 结果表明, 水旱轮作、种植甜玉米(Zea mays)、种植豇豆(Vigna unguiculata)、种植丝瓜(Luffa cylindrica)等因子均对田间杂草群落具有显著影响(P < 0.05)。结果和原始数据可为研究华南地区菜田杂草群落及其演替趋势积累第一手资料。     

恶性入侵植物豚草的繁育系统特性

豚草(Ambrosia artemisiifolia L.)是原产于北美的一年生恶性入侵植物,目前已广泛分布在我国东北、华北、华中和华东等地,威胁农业、生态和民众健康。该种雌、雄头状花序同株,以种子繁殖,因而其有性繁殖特性对其扩散和爆发具有重要影响。运用套袋授粉和联苯胺-过氧化氢法等实验方法,对入侵江苏常熟的豚草种群的繁育系统特性进行了研究。结果表明,豚草花粉活力在开花后第4天开始出现,第8天到第10天花粉活力比较高;柱头可授性在开花第2天开始出现,第5天到第8天柱头可授性较高;同植株上同一时期开花的雌花的柱头可授性和雄花的花粉活力有5d左右的重叠期。不套袋处理(自然条件)和异株授粉处理下,豚草的结实率都比较高,分别达48.4%和44.4%,两者间无显著差异(P0.05);而同株授粉处理的结实率较低,仅3.4%,极显著低于不套袋处理和异株授粉的结实率(P0.01)但显著大于0(P0.05)。分析表明,豚草属于自交不亲和种,但又可部分自交亲和,不具有无融合生殖特性。因此,对在新分布区的零星豚草植株进行及时防除,将取得事半功倍的效果。     

植物性状与苏浙沪地区草本被子植物入侵性的关系

为了解我国苏浙沪地区入侵植物的性状分布特点并进一步探索性状与植物入侵性间的关系,以其境内1750种草本被子植物为研究对象,分别计测了23个与生态适应相关的性状,这些性状涉及繁殖及扩散机制、生活史长短、繁育系统、生活型、传粉方式、植株是否有毒有刺、适应的生境类型等.然后采用SPSS15.0统计软件,分别比较了23个性状分布在杂草与非杂草、外来入侵杂草与本地杂草、外来入侵杂草与外来非杂草间的差异性;并通过相关分析的方法分别研究了性状与入侵性间的相关性.结果表明,在该地区的草本被子植物中,杂草的性状分布特点与外来入侵种的性状分布特点相吻合;入侵性物种倾向于具有种子产量高,有性繁殖传播单元(种子或果实)个体小而常有粘液、刺或芒,花两性、风媒传粉,植株有毒、无营养繁殖器官、生活史短、寄生、植株直立、莲座状生活型、水生、旱生、湿生、阳生、不耐荫等性状;而植株有刺、中生等性状在入侵性植物中的比例较低.上述性状很可能对该地区的入侵性植物具有重要的生态适应意义,然而,在评估植物入侵性时,还应充分考虑到人的引种、栽培、防治偏好的影响.