不同植物对黄顶菊根际土壤微生物和土壤养分的影响

[目的] 不同植物对外来入侵植物的抵御能力不同,研究不同植物对入侵植物根际土壤生态的影响可为筛选入侵植物的竞争替代植物提供科学依据。[方法] 利用同质园试验,以入侵植物黄顶菊为研究对象,设置黄顶菊单种、黄顶菊与不同植物（地肤、苘麻、苏丹草、反枝苋）混种处理,采用磷脂脂肪酸分析方法来研究不同植物对黄顶菊根际土壤微生物群落结构的影响,并结合土壤养分的变化探究不同植物对黄顶菊根际土壤生态的影响。[结果] 与黄顶菊单种相比,地肤和苘麻降低了黄顶菊根际微生物的总含量,改变了黄顶菊根际微生物群落结构。地肤、苘麻能竞争性抑制黄顶菊对铵态氮的吸收,从而抑制黄顶菊的生长。[结论] 不同植物的抵御能力与其土壤生态有关,替代植物通过改变黄顶菊根际土壤微生物,抑制黄顶菊对氮的吸收,从而抑制黄顶菊的生长,实现对黄顶菊的替代控制。     

水分胁迫和杀真菌剂对黄顶菊生长和抗旱性的影响

利用盆栽试验研究水分胁迫下AM真菌对黄顶菊生长和抗旱性的影响,揭示黄顶菊入侵过程中的微生物学机制。以苯菌灵为杀真菌剂,在土壤相对含水量为120%、80%、40%和20%条件下,分别设灭菌和不灭菌两种处理。结果表明,水分胁迫显著降低了黄顶菊株高、干重和主根长,而对AM真菌侵染率无显著影响。施用苯菌灵显著降低了菌根侵染率、叶片保水力、保护酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量,提高了MDA含量。不灭菌处理下黄顶菊植株对土壤有效N和有效P的利用率较高,且植株全N、P含量显著高于灭菌处理,菌根贡献率随土壤相对含水量降低而逐渐提高,重度胁迫分别是渍水条件下的1.84和1.88倍。土壤水分状况和AM真菌的交互作用对黄顶菊生物量和生理指标影响显著。AM真菌共生能够促进黄顶菊根系对土壤水分和矿质营养吸收,改善植物代谢活动,提高抗旱性。实验结果为黄顶菊合理防控措施的制定提供了依据,同时作为丛枝菌根的基础性研究也具有重要的意义。     

Expression of C4-like photosynthesis in several species of Flaveria

Abstract Photosynthetic metabolism was investigated in leaves of five species of Flaveria (Asteraceac), all previously considered to be C₄ plants. Leaves were exposed to ¹⁴CO₂ for different intervals up to 16s. Extrapolation of ¹⁴C-product curves to zero time indicated that only F. trinervia and F.bidentis assimilated atmospheric CO₂ exclusively through phosphoenolpyruvate carboxylase. The proportion of direct fixation of ¹⁴CO₂ by ribulose-I, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) ranged from 5 to 10% in leaves of F. australasica. F. palmeri and F. vaginata. Protoplasts of leaf mesophyll and bundle sheath cells were utilized to examine the intercellular compartmentation of principal photosynthetic enzymes. Leaves of F. australasica, F. palmeri and F. vaginata contained 5 to 7% of the leaf's Rubisco activity in the mesophyll cells, while leaves of F. trinervia and F. bidentis contained at most 0.2 to 0.8% of such activity in their mesophyll cells. Thus, F. trinervia and F. bidentis have the complete C₄ syndrome, while F. australasica, F. palmeri and F. vaginata are less advanced, C₄-like species.     

黄顶菊与3种本地植物竞争对丛枝菌根真菌种类和多样性的影响

【目的】外来植物黄顶菊对生态环境和农业经济造成了严重危害,了解黄顶菊与3种不同本地植物种植生长对丛生菌根(AM)真菌群落结构和多样性造成的影响,可以从土壤微生物角度进一步解释黄顶菊的入侵机制。【方法】通过同质园小区试验模拟黄顶菊入侵的生态进程,以黄顶菊和3种本地植物狗尾草、藜、黄香草木樨为研究对象,采用AM真菌的形态学鉴定方法,研究黄顶菊与3种本地植物不同种植方式对AM真菌群落结构和多样性的影响。【结果】(1)黄顶菊根际土壤聚集的AM真菌种类与其伴生本地植物种类有关:黄顶菊与狗尾草混种处理中优势种为网状球囊霉和根内球囊霉,而黄顶菊分别与藜、草木樨混种处理中优势种均为网状球囊霉、根内球囊霉和缩球囊霉;(2)黄顶菊分别与狗尾草和黄香草木樨混种处理中AM真菌种类既高于本地单种处理,也高于黄顶菊单种处理,说明随着黄顶菊的入侵和地上植物多样性的改变,AM真菌种类也发生改变;(3)与3种本地植物单种相比,黄顶菊各混种处理和黄顶菊单种处理中黄顶菊根际土壤根内球囊霉的重要值均增加,表明黄顶菊入侵有利于根内球囊霉的生长和发育。【结论】黄顶菊入侵改变了根际土壤AM真菌的群落结构和多样性,AM真菌的改变既与本地植物种类有关,也与入侵程度有关。     

黄顶菊入侵对土壤中主要功能细菌的影响

以我国北方大面积发生的入侵植物黄顶菊为研究对象,对黄顶菊根际土壤中可培养的主要功能细菌进行了分离筛选,通过rep-PCR聚类和多样性分析研究了其群落结构的变化,并利用16S rRNA序列比对,对主要优势菌群进行鉴定.结果表明: 相对于本地植物万寿菊和空白对照,黄顶菊显著增加了根际土壤中固氮菌、有机磷细菌、无机磷细菌和钾细菌的数量.rep-PCR分析显示,黄顶菊根际4种功能细菌的种群结构与本地植物和对照相比有显著差异,3种土壤中相同的聚类群极少.多样性分析表明,黄顶菊根际微生物物种多样性更加丰富,群落结构更加复杂,优势种群比较明显,生态多样性较高.对从3种土壤中分离得到的主要优势菌群的鉴定结果也进一步证明了这一结论.研究结果为阐明黄顶菊入侵的微生态机制提供了理论基础.     

Intraspecific variation for CO2 compensation point and differential growth among variants in a C3−C4 intermediate plant

CO₂ compenstation point (), the concentration of CO₂ at which photosynthesis and respiration are at equilibrium, is a commonly used diagnostic for the C₄ photosynthetic pathway, since it reflects the reduced photorespiration that is a property of C₄ photosynthesis. Geographic variation for was examined within Flaveria linearis, a C₃–C₄ intermediate species. Collections from four widely separated Floridian populations were propagated in a greenhouse and measured for . Little differentiation among populations was found, but significant within-population variation was present. Temperature is a hypothesized selective agent for the C₄ photosynthetic pathway. To test this hypothesis, plants exhibiting a range of were cloned and placed in growth chambers at 25°C and 40°C. After 7 weeks, valves were remeasured and plants were harvested and weighed. There was a poor correlation between initial and final measures of for a given genotype (r=0.38, P>0.1). Broad sense heritability for was computed to be 0.10. At 25°C, there was no relationship between final size and . At 40°C, more C₄-like plants, as indicated by their low , had grown larger. Differences in relative growth rate were attributable more to differences in net assimilation rate than in leaf area ratio. Taken together, these results demonstrate that although significant plasticity exists in the amount of photorespiration in this C₃–C₄ species, high temperature appears to be an effective selective agent for the reduction of photorespiration and the enhancement of C₄-like traits.     

饲喂黄顶菊对黄粉虫生长发育及繁殖的影响

【背景】黄顶菊是近年来人侵我国的一种有害杂草,其竞争力强,给自然界造成了严重危害,同时也产生了大量的生物质资源。作为一种杂食性昆虫,黄粉虫易于饲养,可以用于多种生物质资源的转化处理。【方法】本研究分别以黄顶菊、小白菜和西瓜皮作为青料,与麦麸等配制成人工饲料后,对黄粉虫进行定期饲喂,研究其对黄粉虫幼虫、成虫生长发育及繁殖的影响。【结果】黄粉虫幼虫饲料中添加一定比例的黄顶菊与添加小白菜相比,虫体生物量增长率较低,饲料利用率和死亡率较高;成虫饲料中添加黄顶菊与添加西瓜皮相比,黄粉虫平均寿命延长,单雌产卵量减少,且差异均显著,体长略有减小。【结论与意义】本研究对利用黄粉虫转化处理黄顶菊的效果做出了初步评价,即黄粉虫能够取食黄顶菊,但转化处理效果不太理想。     

黄顶菊凋落物分解对节肢动物群落结构的影响

选择黄顶菊(Flaveria bidentis)入侵的林地、农田、荒地、沟渠等4种生境作为调查样地, 比较黄顶菊与本地植物凋落物的分解速率及凋落物分解对节肢动物群落结构的影响。于2014年10月凋落物高峰期在各样地内分别搜集黄顶菊与本地植物的凋落物, 每种凋落物称取20 g装入尼龙网分解袋中, 放入各生境。2015年的每个月将不同生境不同处理凋落袋各取回10袋, 用Tullgren法分离节肢动物。 4种生境共捕获17,466头, 隶属8纲18目, 4种生境的优势类群皆为蜱螨目和啮目。其中, 林地、农田、荒地、沟渠4种生境处理组中节肢动物数量分别为1,698头, 1,838头, 2,631头, 3,413头, 分别比对照组高18%, 53%, 22%, 11%。多数月份黄顶菊凋落物中的节肢动物丰富度及多样性指数高于同生境对照组, 并且在黄顶菊生长盛期差异显著; 黄顶菊凋落物的分解速率高于对照植物分解速率, 且各月份凋落物分解速率动态与节肢动物数量变化动态呈显著相关。黄顶菊凋落物对节肢动物的影响与人为干扰程度有关, 这种影响在人为干扰较小的荒地与沟渠生境中更为明显。综上所述, 黄顶菊凋落物的分解改变了节肢动物群落结构, 并引起节肢动物多样性的升高。     

黄顶菊在中国的潜在适生区

菊科黄菊属植物黄顶菊近年出现在我国华北地区天津市和河北省的衡水、廊坊等地,其入侵范围有不断扩大的趋势.黄顶菊是一种入侵性极高的一年生杂草,对农牧业生态系统有极大的破坏性.为指导黄顶菊的防除和制定相关的控制政策,本研究根据黄顶菊在其原产地南美洲及扩散入侵地的分布资料,采用CLIMEX生态位模型对其在中国的潜在适生分布区域进行预测.结果表明,黄顶菊在中国的潜在适生区域集中分布于东南部的广东、广西、云南、海南、福建、台湾、江西、湖南、贵州、四川、重庆、湖北、安徽、江苏、上海15个省（市、自治区）,其中高风险区域包括广东、广西、台湾、海南、福建、云南、四川、贵州、重庆和西藏局部地区.     

黄顶菊的大孢子发生、雌配子体与胚胎发育

用常规石蜡制片对黄顶菊(Flaveria bidentis(L.) Kuntze)大孢子发生、雌配子体和胚胎的发育过程进行了观察.黄顶菊雌蕊柱头二裂,2心皮,1室,单胚珠,基生胎座,单珠被,薄珠心,倒生胚珠,具发达的珠被绒毡层.珠心表皮下分化出孢原细胞,孢原细胞直接发育为大孢子母细胞,大孢子母细胞减数分裂形成直列四分体...