紫茎泽兰提取物对3种杂草的化感胁迫作用

为探讨紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)提取物对植物种子萌发和早期幼苗生长的影响及其生理机理,以稗草(Echinochloa crusgalli)、灰绿藜(Chenopodium glaucum)和反枝苋(Amaranthus retroflexus)3种常见的田间杂草为材料,采用根悬空培养等方法,研究了不同浓度紫茎泽兰提取物对3种杂草种子萌发和幼苗生长、根尖组织结构、根系边缘细胞(root border cell,RBC)生理特性和根冠果胶甲基酯酶(pectin methyl esterase,PME)活性的影响。结果发现:紫茎泽兰提取物对3种植物种子萌发均具有明显的抑制作用;1000 mg/L紫茎泽兰提取物处理后,3种杂草幼苗的根尖均有不同程度的伤害,如根尖肿胀、抽缩或变形;根尖表层细胞脱落、内层细胞排列混乱。紫茎泽兰提取物处理能显著抑制3种杂草幼苗根尖RBC的数量(分别比对照降低了44.5%、48.3%和64.0%);诱导RBC凋亡(凋亡率分别达到81.7%、91.3%和97.1%)并显著增加RBC的黏胶层厚度(分别比对照增加了99.0%、65.5%和61.1%)及诱导PME活性升高。这些结果表明:紫茎泽兰提取物抑制了3种杂草根边缘细胞的产生,并诱导了根尖边缘细胞凋亡,因而破坏了根边缘细胞对根尖的保护系统,最终抑制了根系的生长发育。研究为将紫茎泽兰提取物用于植物源除草剂的开发提供了理论依据。     

紫茎泽兰精油的香气成分及应用研究

紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng.)为一有害杂草,本文从利用紫茎泽兰出发,对其精油进行了化学成分分析、香气质量评定及应用试验。精油经色谱-质谱分析,定性定量地鉴定了45个化合物,主要成分为对聚伞花素、乙酸龙脑酯等;紫茎泽兰精油的香气由辛甜香、凉气和药草香、花香、甜香及萜气组成,初步试用表明紫茎泽兰为一有利用前景的香原料,广泛推广使用,不仅可以产生一定的经济效益,而且对这一恶性杂草的防治也将有重要作用。     

原产地和入侵地紫茎泽兰对泽兰实蝇的选择性、卵巢蛋白质含量与解毒酶活性的影响

[目的] 紫茎泽兰是我国危害严重的恶性入侵杂草。比较专一性天敌泽兰实蝇对该杂草入侵前后植株的适应性,是揭示外来植物入侵后适应性机制的重要科学问题之一。[方法] 比较泽兰实蝇对原产地和入侵地紫茎泽兰植株的寄主选择性,并测定寄生于2类植株的上泽兰实蝇卵巢蛋白质含量及乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶活性。[结果] 泽兰实蝇对原产地和入侵地紫茎泽兰的选择无显著性差异;寄生在紫茎泽兰入侵地植株上的卵巢蛋白质含量较原产地植株上更高。解毒酶活力比较表明,入侵地紫茎泽兰上泽兰实蝇的羧酸酯酶活性低于原产地上的,但谷胱甘肽S-转移酶（雌虫）活性比较则相反,乙酰胆碱酯酶活性比较均无显著性差异。[结论] 紫茎泽兰入侵后,专一性天敌泽兰实蝇的适应性有所下降,丰富了外来植物入侵机制中天敌逃逸假说的内涵。     

丛枝菌根真菌对紫茎泽兰生长与繁殖的影响

【目的】紫茎泽兰是一种世界性的恶性入侵杂草,侵入我国后迅速扩散至多个省市,严重阻碍了当地农、林、牧业的发展。研究丛枝菌根真菌对紫茎泽兰生长和繁殖的影响,解析土壤中丛枝菌根真菌在紫茎泽兰入侵、传播和扩散过程中的作用,能为开展紫茎泽兰防控工作提供参考。【方法】通过盆栽实验,测定接种丛枝菌根真菌的紫茎泽兰株高、叶片数、总叶面积、节间距、地径,并统计单株花序数、单花序种子量、种子量、种子千粒重、含水率、发芽率、发芽势、发芽指数等。【结果】丛枝菌根真菌对紫茎泽兰的株高、地径有极显著影响(P0.01),接种丛枝菌根真菌后,紫茎泽兰的单株花序数、单花序种子数、总种子量分别增加了5.03、1.51、7.64倍;种子的长度、宽度、含水率、发芽率、发芽势、发芽指数分别增加了15.24%、23.08%、19.46%、29.22%、391.01%、183.56%(P0.05)。【结论】丛枝菌根真菌可显著促进紫茎泽兰生长,控制丛枝菌根真菌的数量可有效抑制紫茎泽兰生长,并抑制紫茎泽兰花序数、种子量及种子的生命力,降低其扩散蔓延速度。     

外来植物紫茎泽兰的入侵机理与控制策略研究进展

为了解析外来恶性杂草紫茎泽兰在中国的入侵扩张机制和控制策略,从其种群形成与扩张的生态适应性及遗传分化特性、对本地植物的竞争替代和可持续控制技术基础3个方面进行了集中研究.对紫茎泽兰的主要研究进展为:(1)入侵中国的紫茎泽兰在核DNA水平上具有丰富的遗传多样性,形成了不同的地理种群,不同环境条件下的隔离是导致遗传分化的主...     

土壤微生物增强了外来植物紫茎泽兰对本地植物种的竞争力（英文）

【背景】土壤微生物群落对植物种群建立、生长及其营养都起着至关重要的作用,植物入侵进程也可能与植物—土壤微生物互作相关。【方法】在温室条件下,研究了从紫茎泽兰入侵的土壤(IS)和本地植物生长的土壤(NS)中获得的微生物群落对外来杂草紫茎泽兰与本地植物生长及其互作的影响。【结果】接种来自IS接种剂的紫茎泽兰,特别是与黄花苜蓿或狗尾草共同种植时,较接种NS接种剂具有更高的丛枝菌根侵染率。来自IS的接种剂促进了与本地植物狗尾草共同栽培的紫茎泽兰的生长,但这一本地植物种的生长却未受影响。接种IS接种剂的紫茎泽兰抑制了与其临近种植的2种本地植物的生长,而接种NS接种剂时,未受此影响。接种IS接种剂时,所有种植组合中的紫茎泽兰对接种剂均呈正响应;而接种NS接种剂时,单独种植或与黄花苜蓿共同种植的紫茎泽兰对接种剂呈负响应。【结论与意义】存在于紫茎泽兰根周包括丛枝菌根真菌在内的土壤微生物,增强了这一入侵杂草与本地植物种的竞争力,这可能是外来植物入侵的一个重要机理。     

紫茎泽兰化感作用对9种草本植物种子萌发的影响

【背景】紫茎泽兰是一种入侵我国的世界性恶性杂草,给当地的农、林、畜牧业生产造成严重的经济损失,使生态环境面临"绿色灾难"。紫茎泽兰的化感作用是其成功入侵的重要原因,其化感物质对当地植物的生长具有明显的抑制作用。【方法】利用培养皿滤纸法研究了紫茎泽兰叶片水提液对9种草本植物种子萌发的影响,这些植物包括紫茎泽兰入侵早期直接与之竞争的云南草本植物:鲁梅克斯、高丹红、鸭茅(安巴)、苕子、胡枝子,以及为替代控制紫茎泽兰而引进的外来优良牧草:紫花苜蓿(敖汉)、白三叶(海发)、红三叶、黑麦草(速达)。【结果】紫茎泽兰叶片提取液对9种受体植物种子萌发均具有化感作用。低浓度提取液对受体植物的化感作用较弱(对部分植物种子萌发有促进作用);高浓度提取液对受体植物的化感作用较强,且能降低种子发芽率及发芽速率,其中,发芽速率对化感作用更敏感。不同植物对紫茎泽兰化感作用的敏感程度不同,鲁梅克斯、鸭茅和苕子对紫茎泽兰的化感作用较敏感;黑麦草、胡枝子和高丹红最不敏感;紫花苜蓿、红三叶和白三叶对低浓度紫茎泽兰叶片水提液不敏感,对高浓度提取液较敏感。【结论与意义】不同植物种子对紫茎泽兰化感作用的敏感性存在差异,研究结果有利于了解紫茎泽兰成功入侵的机制,并可为筛选具有替代控制潜力的优良牧草奠定基础。     

泽兰实蝇雌成虫的寄主选择行为

【背景】泽兰实蝇是紫茎泽兰的专性寄生天敌,已成为控制紫茎泽兰的重要因子。泽兰实蝇的寄主选择力对其控制紫茎泽兰至关重要,但相关报道还很少。【方法】采用"Y"形嗅觉仪在实验室内测定泽兰实蝇雌成虫对寄主植物——紫茎泽兰及其他植物的选择行为,以及紫茎泽兰受重金属胁迫后泽兰实蝇对其选择的变化。【结果】不同日龄的泽兰实蝇雌成虫对紫茎泽兰的选择性不具有显著差异;交配与否对雌成虫的寄主选择没有显著影响;雌成虫对紫茎泽兰的选择显著高于黄蒿、水葫芦和蓝花鼠尾草等非寄主植物;雌成虫对花期及机械损伤的紫茎泽兰选择更显著;紫茎泽兰经重金属镉(Cd)、铅(Pb)和锌(Zn)单一及复合处理后,泽兰实蝇雌成虫对其选择性显著降低。【结论与意义】泽兰实蝇雌成虫的寄主选择性随植物种类、寄主植物(紫茎泽兰)的生育期、健康状况及重金属胁迫而变化,这有助于更好地利用泽兰实蝇控制紫茎泽兰。     

3种本地植物与入侵植物紫茎泽兰的竞争

为筛选替代控制紫茎泽兰的本地植物及探讨提高替代控制效率的方法,通过盆栽实验并利用相对产量(RY)和竞争攻击力系数(A)衡量了3种本地植物与紫茎泽兰的竞争关系,同时评估了活性炭(AC)、杀真菌剂(FC)和二者联合(AC+FC)对它们竞争的影响。结果表明：(1)不添加任何物质条件下：紫茎泽兰与南酸枣混种时,紫茎泽兰的生物量明显高于单种(P<0.05),其RY和A分别显著大于1和0(P<0.05);紫茎泽兰分别与假地豆和狗尾草混种时,紫茎泽兰的株高和生物量均明显低于单种(P<0.05),其RY和A均分别显著小于1和0(P<0.05)。说明紫茎泽兰的竞争力强于南酸枣而弱于假地豆和狗尾草,假地豆和狗尾草可以在一定区域作为替代控制紫茎泽兰的潜在目标植物。(2)与不添加任何物质相比,紫茎泽兰与南酸枣混种时,AC、FC及AC+FC处理增加了紫茎泽兰的根冠比,降低了其地上生物量比,也降低了南酸枣的生物量(P<0.05);紫茎泽兰与假地豆混种时,AC和AC+FC处理增加了假地豆的株高和生物量,FC处理增加了紫茎泽兰的株高(P<0.05);紫茎泽兰与狗尾草混种时,AC和A...     

紫茎泽兰入侵前后抗虫物质含量差异及其对泽兰实蝇寄生的响应

【目的】紫茎泽兰是我国重要的入侵杂草,对我国生态环境和农、林、牧业造成重大危害。本研究通过比较紫茎泽兰原产地与入侵地种群地上部抗虫物质含量的差异及其对泽兰实蝇寄生的响应,为探明紫茎泽兰入侵种群持续扩张的化学生态机制提供依据。【方法】选取5个紫茎泽兰种群(3个中国云南种群:C1,C2,C3;2个墨西哥种群:M1,M2),比较原产地和入侵地种群地上部分碳氮比、单宁类(单宁酸、儿茶素、鞣花酸)和类黄酮物质(槲皮素、异槲皮素、山奈酚)含量差异,以及泽兰实蝇寄生前后这些抗虫物质的含量变化。【结果】入侵地种群地上部分碳氮比不同程度地低于原产地种群,茎秆部位差异最明显。紫茎泽兰入侵地种群的单宁类和类黄酮物质含量亦低于原产地种群,其中,芽尖部位单宁酸和儿茶素含量差异尤为明显,分别比原产地种群低26.4%和32.3%。泽兰实蝇寄生后,原产地和入侵地种群单宁类和类黄酮物质含量基本呈上升趋势,其中,M1种群寄生植株在虫瘿破膜前,儿茶素含量比未寄生植株升高了163.2%。【结论】紫茎泽兰入侵种群在抗虫特性方面产生了资源再分配的适应性变化,有利于其在新生境天敌缺乏条件下的持续扩张。虽然泽兰实蝇寄生会诱导紫茎泽兰原产地种群和入侵地种群抗虫物质的增加,但原产地种群增加的幅度更大,表明紫茎泽兰入侵后对专食性天敌胁迫的适应性明显下降。     

长久性紫茎泽兰土壤种子库

具有长久性土壤种子库的植物在适应多变的生境和不良的生长条件方面具有优越性。于紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）的主要萌发时段后（7月到次年的4月间）在云南的5个地点采集了共１９个不同植被覆盖下的土壤种子库样本,萌发实验结果表明,紫茎泽兰具有长久性的土壤种子库,其在云南的不同生境的土壤中广泛分布,所有19个样地中都有长久性的紫茎泽兰种子。 0～10 cm土层的种子密度变动于47～13 806 ind.·m-2,平均为2 202 ind.·m-2。种子密度与样地内地表的紫茎泽兰间没有直接的联系,但与植被的覆盖状况有关,种子库密度由滑坡堆积物（47 ind.·m-2）到草地（801 ind.·m-2）到灌丛（2 349 ind.·m-2）到森林（3 255 ind.·m-2）间逐渐增加。种子在各种类型土壤的采样点间出现的频度为60%～100%。在土壤的垂直方向上,0～2 cm土层分布有较多的种子,2～5 cm土层次之,5～10 cm土层最少,其各层占总数的比例的平均值分别为56.1%、25.2%和18.6%。但值得注意的是,虽然紫茎泽兰的种子在5～10 cm 深的土层内的存在量占总量的比例相对较少,但如果折合成密度值,其量仍高达270 ind.·m-2,仍有形成危害的潜在可能。广泛分布且数量巨大的具有长久性特性的紫茎泽兰土壤种子库对各种防治措施的制订意义重大,它要求我们长远地、大尺度地考虑防治措施。     

紫茎泽兰种子种群动态及萌发特性

在紫茎泽兰的入侵地四川省德昌县, 选择撂荒地、农田和马尾松林3个不同的生境, 从种子雨、种子库角度研究了紫茎泽兰种子种群动态规律,及其种子在不同光照和土壤基质条件下的萌发特性. 结果表明,3个生境下紫茎泽兰种子种群仅存在于当年3～6月,于4月底达到年高峰值. 其年降种子雨量在撂荒地中高达2.4×10⁵粒·m^-2,并均分布于2 cm土层以上, 且在撂荒地生境下紫茎泽兰种子的千粒重和活力均显著高于另外两个生境. 到7月上旬, 3个生境下土壤中均未发现有活力的种子. 在实验的光照条件下, 全光照对紫茎泽兰的种子萌发有抑制作用,而在28%光照条件下萌发率最高;砂壤土较适宜紫茎泽兰种子的萌发,生红土中其萌发速度及萌发率均最低.     

紫茎泽兰个体生物及生态学特性研究

紫茎泽兰为滇南六十年代出现的一种荒山害草。为控制其危害,我们开展了从种子生态学到繁殖特性等一系列的基础研究工作,目的在于掌握其生长发育过程中的薄弱环节,从中提出有效的防除措施。 本文报道了紫茎泽兰的生长发育规律,影响生长的主要生态因素,光合特性,不同年龄级杂革的有性繁殖能力,种子在土层中的分布与萌发,以及无性繁殖特性等。     

紫茎泽兰对三种岩溶地区木本植物种子萌发的化感作用

采用生物测定法研究了紫茎泽兰叶和根水浸提液对任豆、香椿和龙须藤等三种岩溶木本植物种子萌发的化感作用。结果表明,除最低浓度(0.0125 g/mL)外,其它浓度的叶浸提液均能显著抑制香椿种子的萌发及幼苗生长,浓度越高抑制作用越大;对任豆和龙须藤种子萌发也有一定的化感作用,但抑制作用相对较弱,有时为促进作用。紫茎泽兰叶浸提液对受试植物的化感作用强于根水浸提液。     

Effects of bird ingestion on seed germination of Sorbus commixta

To determine the effects of ingestion by birds on seed germination, we performed germination experiments in the field and laboratory with Sorbus commixta. The germination of four groups of seeds was compared: ingested seeds, seeds defecated in feces after feeding of fruits to birds; extracted seeds, seeds deliberately extracted from the fruit pulp; juiced seeds, seeds plus the juice of the pulp after seeds had been deliberately extracted from the pulp; intact seeds, seeds in untreated intact fruits. In the laboratory, intact and juiced seeds hardly germinated, but ingested and extracted seeds germinated. Thus, the pulp and its juice appeared to inhibit germination, but seeds could germinate without ingestion by birds once the seeds had been manually extracted from the pulp. In the field, intact fruits did not germinate in the first spring, because the seed was still covered with pulp. The pulp of intact seeds decomposed during the first summer, and thus, the seeds had the potential to germinate during the second spring. In fact, most intact seeds do not germinate during the second spring either, since they lose their viability during the first summer. Thus, under natural conditions, most seeds of Sorbus commixta cannot germinate without bird ingestion. Received: 5 July 1997 / Accepted: 7 November 1997     

不同地理种群紫茎泽兰耐热性差异的比较分析

以采集于紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum Spreng．）危害较为严重的云南、广西、贵州、四川以及澳大利亚共17个种群的紫苇泽兰为实验材料,采用人工模拟气候法、模糊数学中隶属函数法（测定了净光合速率、MDA、叶绿素荧光）比较了不同种群紫茎泽兰耐热性。结果表明,高温处理后云南元江与其它种群相比热害指数最低、隶属函数值较高。最为耐热,其次为元谋种群;而云南大理种群热害指数较高,隶属函数均值也较低,其次为广西隆林。说明元江、元谋种群较为耐热,而隆林、大理种群则较为敏感。结合其生境来看,恶性杂草紫茎泽兰种群之间的这种差异性反映了其对入侵地环境的适应性。     

A congeneric comparison shows that experimental warming enhances the growth of invasive Eupatorium adenophorum

Rising air temperatures may change the risks of invasive plants; however, little is known about how different warming timings affect the growth and stress-tolerance of invasive plants. We conducted an experiment with an invasive plant Eupatorium adenophorum and a native congener Eupatorium chinense, and contrasted their mortality, plant height, total biomass, and biomass allocation in ambient, day-, night-, and daily-warming treatments. The mortality of plants was significantly higher in E. chinense than E. adenophorum in four temperature regimes. Eupatorium adenophorum grew larger than E. chinense in the ambient climate, and this difference was amplified with warming. On the basis of the net effects of warming, daily-warming exhibited the strongest influence on E. adenophorum, followed by day-warming and night-warming. There was a positive correlation between total biomass and root weight ratio in E. adenophorum, but not in E. chinense. These findings suggest that climate warming may enhance E. adenophorum invasions through increasing its growth and stress-tolerance, and that day-, night- and daily-warming may play different roles in this facilitation.     

GERMINATION ECOLOGY OF PHACELIA DUBIA VAR. DUBIA IN TENNESSEE GLADES

The germination characteristics of a population of the winter annual Phacelia dubia (L.) Trel. var. dubia from the middle Tennessee cedar glades were investigated in an attempt to define the factor(s) regulating germination in nature. Factors considered were changes in physiological response of the seeds (after-ripening), temperature, age, light and darkness, and soil moisture. At seed dispersal (late May to early June), approximately 50 % of the seeds were non-dormant but, would germinate only at low temperatures (10–15 C). As the seeds aged from June to September, there was an increase in rate and total percent of germination at 10, 15, and 20 C, and the maximum temperature for germination increased to 25 C. Little or no germination occurred at the June, July, and August temperatures in 0- to 2-month-old seeds, even in seeds on soil that was kept continuously moist during this 3-month period. At the September, October, and November temperatures 3- to 5-month-old seeds germinated to high percentages. In all experiments seeds germinated better at a 14-hr photoperiod than in constant darkness. Inability of 0- to 2-month-old seeds to germinate at high summer temperatures allows P. dubia dubia to pass the dry summer in the seed stage, while increase in optimum and maximum temperatures for germination during the summer permits seeds to germinate in late summer and early fall when conditions are favorable for seedling survival and eventual maturation.     

模拟酸雨对茄科3种蔬菜种子萌发的影响

采用pH 2.0、3.0、4.0、5.0的模拟酸雨和pH 6.5的中性溶液(ck)处理番茄、茄子、辣椒3种蔬菜种子,研究酸雨胁迫强度对3种蔬菜种子萌发的影响。结果表明：从发芽率、发芽势、发芽指数3个萌发指标来看,番茄种子在pH 2.0～3.0的强酸雨胁迫下,萌发受到轻微抑制;茄子种子在pH 2.0～5.0的酸雨胁迫下,萌发一直受到抑制,尤其是在pH 2.0的强酸雨胁迫时表现出萌发几乎完全受到抑制,而辣椒种子在酸雨胁迫下,萌发几乎没有受到抑制。3个萌发指标均随着酸雨pH值的减小而减少。pH 2.0～5.0酸雨胁迫下,辣椒吸水值的变幅（13.75）﹤番茄（19.91）﹤茄子（20.58）,同等酸雨胁迫强度下,根长抑制指数、蛋白质含量降幅、丙二醛增幅辣椒﹤番茄﹤茄子。这表明抗酸雨胁迫能力：辣椒>番茄>茄子。     

VARIATION IN SEED WEIGHT AND ITS EFFECTS ON GERMINATION IN PASTINACA SATIVA L. (UMBELLIFERAE)

Pastinaca sativa (wild parsnip) produces seeds on the primary, secondary, and tertiary umbels of the flowering stalk. Within plants, variation in seed weight is about twofold. Secondary and tertiary seed weight is 73% and 50% of primary seed weight, respectively. Maximum variation in seed weight between plants is sixfold when tertiary seeds from a small plant are compared to primary seeds from a large plant. Within an umbel order, variation in seed weight between plants is correlated with plant size. Under autumn germinating conditions in the laboratory, final germination of seeds from different umbel orders does not differ but smaller seeds germinate more rapidly than larger seeds. Under spring germination conditions in the laboratory, significantly more primary and secondary seeds germinate than tertiary seeds and the rate of germination is independent of seed weight. Field germination of seeds from different umbel orders produces similar results except that in the spring both secondary and tertiary seed germination is lower than that of primary seeds. These results suggest that with respect to seed germination characteristics small seeds may have a competitive advantage over large seeds in the autumn because they germinate more quickly, but in the spring small seeds are at a disadvantage because they have lower overall germination. Because most germination in the field occurs in the spring, population recruitment from small seeds is likely to be substanially less than that from large seeds.