加拿大一枝黄花的生态位及其入侵对植物群落的影响

加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)原产于北美,1935年作为花卉植物引入我国,现在是我国东南地区的一种常见外来杂草,本文调查了该种入侵地植物群落的多样性指数和该外来杂草与群落其它28种植物的生态位重叠值,并应用主坐标排序对生态位重叠关系进行了表达,结果表明：(1)入侵地植物群落的物种多样性指数随着加拿大一枝黄花种群的扩展而下降;(2)在早春,与加拿大一枝黄花生态位重叠值较大的有一年蓬(Erigeron annuus)、毛莨(Ranunculus japonicus)、山莴苣(Lactuca indica)、波斯婆婆纳(Veronica persica)、雀麦(Bromus japonicus)、马兰(Kalimeris indica)等植物;(3)加拿大一枝黄花地下根具有很强的无性繁殖能力。     

加拿大一枝黄花入侵的细胞学机制

对入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)和同属土著种一枝黄花(Solidago decurrens Lour.)的染色体计数,并对核型进行了分析.实验结果:加拿大一枝黄花染色体数目为2n=54,核型公式为k(2n)=6x=54＝46m 8sm(0-6SAT),核型类型为2A型;一枝黄花染色体数目为2n=18,核型公式为k(2n)=2x=18=16m 2sm(0-2SAT),核型类型为1A型.通过对一枝黄花属(Solidago L.)植物染色体数目的统计分析,判断该属的染色体基数为9.通过对多倍体基因表达导致植物适应进化的讨论得出:多倍体是入侵植物特征,可能是植物入侵的内在机制.     

加拿大一枝黄花对庐山自然保护区林地植物多样性及其季节动态的影响

为揭示加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)在庐山自然保护区的扩散过程及其对林地的可能影响及规律,调查了庐山自然保护区周边加拿大一枝黄花的分布现状,并在庐山自然保护区加拿大一枝黄花入侵群落设置了长期监测样地,对7个1 m×1 m的样方进行了植物多样性季节变化的定点研究.结果发现,加拿大一枝黄花已在庐山自然保护区周边大量发生,尤其是在城镇周边和高速公路两侧.庐山自然保护区森林覆盖率较高,光弱、多雾天气不利于加拿大一枝黄花的生长与繁殖,因此,加拿大一枝黄花在样地内的扩散较慢.但是,加拿大一枝黄花在所处的植物群落草本层一直长期存在,并导致样地内部分本土草本植物多度下降,尤其在每年10月期间群落植物多样性下降到最低.研究结果表明,加拿大一枝黄花也有可能在郁闭度较好的林地实现种群更新,对自然保护区的潜在影响不容忽视.     

乡土植物芦苇对外来入侵植物加拿大一枝黄花的抑制作用

在城市建筑荒地中设立实验样地,通过对样方植物进行实地观测,并结合实验室比叶重和生物量测算,了解和分析野外建筑荒地中自然混生条件下芦苇(Phragmites communis)和加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)的竞争过程和结果。结果表明芦苇和加拿大一枝黄花混生群落中芦苇发展近似于单优群落,芦苇以较高的平均株高和密度抑制加拿大一枝黄花生长,混生群落逐渐趋向于芦苇单优群落。混生群落芦苇比叶重和平均每株生物量近似于单优群落,加拿大一枝黄花比叶重和平均每株生物量显著低于其单优群落,光合作用受到显著抑制。de Wit模型分析显示,混生群落中芦苇和加拿大一枝黄花相互竞争、拮抗,前者竞争攻击力高于后者,模型预测混生群落中芦苇最终将把加拿大一枝黄花从样地中排除出去。浸提液种子培养显示加拿大一枝黄花具有化感作用,在低浓度条件(12.5mg/mL)下,对自生种子发芽有促进作用,高浓度条件下出现强烈抑制,但各浓度下芦苇种子不受加拿大一枝黄花化感作用影响;芦苇种子繁殖能力相对较弱,混生样地中加拿大一枝黄花在芦苇竞争胁迫下,种子千粒重和发芽率显著上升,扩散能力增强。芦苇具有在一定区域生态控制加拿大一枝黄花的潜力。     

加拿大一枝黄花在安徽合肥的入侵生态因子分析

【目的】研究加拿大一枝黄花入侵区域的入侵格局,分析其入侵性与当地生态环境之间的关系。【方法】通过随机布设样地方法量化了该植物入侵区域的海拔、坡度、植物群落等22个生境因子,并进行主成分分析。【结果】(1)加拿大一枝黄花生境的22个生态因子所含的生态信息可用6个综合因子表征:土壤肥力因子、土壤理化因子、植被因子、复合因子、干扰因子和光源因子;(2)加拿大一枝黄花的发生频率与速效钾、样地中植物总株数、杂草盖度、有机质、植物种数、海拔、坡度、乔木高度、乔木大小、土壤含水率等生态因子呈正相关,但是与水源距、土壤有效磷、土壤全磷、土壤pH呈负相关。【结论】加拿大一枝黄花入侵可能与当地自然环境中的某些生态因子密切相关,生态因子可能对其入侵成功产生抑制或促进作用。本研究有助于明确加拿大一枝黄花入侵的生态因子,为该入侵植物的有效防治提供一定的理论依据。     

加拿大一枝黄花入侵对土壤动物群落结构的影响

外来植物对入侵地土壤动物群落及理化性质影响的研究不仅有助于评估入侵植物对生态系统的影响,而且对探索外来植物入侵的土壤动物学响应机制尤为重要。为了了解加拿大一枝黄花对入侵地土壤动物的群落结构及理化性质的影响,本文分季节分层次对加拿大一枝黄花不同程度的入侵地进行取样,获得土壤动物9900个,隶属3门11纲14目,弹尾目和蜱螨类均为优势类群。入侵程度不同的样地中土壤动物个体数量和类群组成不同。土壤动物个体数量和类群数量表现为轻度入侵区＞中度入侵区＞重度入侵区;多样性指数和均匀性指数表现为轻度入侵区＜中度入侵区＜重度入侵区,优势度指数表现与前两指数相反。加拿大一枝黄花的入侵没有改变土壤动物表聚性特点。非度量多维标度排序分析表明,不同入侵程度下的土壤动物分为3类,即轻度入侵类、中度入侵类、重度入侵类。不同入侵区域土壤的pH、有机质含量、铵态氮、速效钾和速效磷差异显著(P＜0.05),土壤的含水量和温度差异不显著(P＞0.05)。灰色关联分析表明,入侵区域土壤铵态氮对土壤动物关联最大,有机质含量次之,再次是速效磷和pH,土壤含水量的影响最小。因而,加拿大一枝黄花的入侵,改变了入侵地土壤理化性质(尤其是对铵态氮的调控),进而改变了土壤动物的群落结构,创造了利于自身生长、竞争有利的土壤环境。     

入侵植物加拿大一枝黄花对环境的生理适应性研究

 外来杂草已对我国的作物、果园、草坪、自然环境和生物多样性产生了严重危害。因此,对新传入的外来杂草开展生理生态学研究,对于预测它们在我国分布的潜在范围和生境特点有实践意义,了解新外来杂草对逆境条件的生理适应方面的知识,对它们的综合管理也是有益的。加拿大一枝黄花 (Solidago canadensis) 原产于北美,20世纪70年代作为花卉植物引入我国,现在是我国东南地区的一种常见外来杂草。本项工作测定了不同酸碱度、不同NaCl含量、不同质地的土壤、不同温度处理对加拿大一枝黄花植物体内游离脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量、过氧化物酶活性和过氧化物酶同工酶谱等生理指标的影响。结果表明：1）加拿大一枝黄花适生于偏酸、低NaCl浓度的土壤中;2）砂壤土、壤土比粘土更适于加拿大一枝黄花的生长;3）38 ℃的高温比5 ℃的低温对加拿大一枝黄花具有更大的损伤作用;4）加拿大一枝黄花地下根具有很强的无性繁殖能力。     

加拿大一枝黄花入侵林地对植物多样性的影响及其季节变化

研究了受加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）入侵的半自然林地的植物物种多样性变化,以期揭示该入侵植物对物种多样性的直接影响规律。结果显示,加拿大一枝黄花对林地的入侵造成了植物多样性的下降,入侵区植物的多样性指数小于对照区和只有少量加拿大一枝黄花入侵的蔓延区,而对照区和蔓延区之间并无显著差异。植物多样性指数和群落均匀度指数在不同季节问存在较大变化：多样性指数从4月到11月呈现F降趋势,而从1月份开始多样性指数开始升高。加拿大一枝黄花入侵对物种多样性的影响在6月到10月份最为严重,这可能是由于这段时间该入侵植物通过旺盛的克隆生长侵占了大部分生境排挤了土著植物。可见,虽然在林下的生长受抑。加拿大一枝黄花仍可能通i寸克降繁殖占据牛境．造成林地植物多样性的下降。     

氮沉降对不同入侵程度加拿大一枝黄花化感作用的影响

为探究全球氮沉降影响外来植物入侵扩张的作用机制,该文通过受控模拟试验,以入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)为对象,研究了三种氮水平(N0、N5和N12)下五种不同入侵程度(种内及种间竞争)的加拿大一枝黄花凋落叶浸提液对本地植物莴苣(Lactuca sativa)种子萌发和幼苗生长化感作用的影响。结果表明:(1) N0、N5和N12处理下的不同入侵程度加拿大一枝黄花凋落叶浸提液均显著抑制莴苣的萌发和生长,其中N5土壤入侵初期(S1A3)处理浸提液的化感作用最显著,其发芽速度指数、发芽活力指数、根长、株高和叶长比对照分别降低了61%、79%、84%、68%和13%,此时凋落叶中的总酚和总黄酮含量最高,分别为0.48 mg·g^-1和1.50 mg·g^-1。(2)相同氮添加下,入侵程度对加拿大一枝黄花化感作用有显著影响,随着入侵程度的增加,加拿大一枝黄花化感作用显著减弱,入侵初期(S1A3)凋落叶化感作用显著高于入侵后期(S3A1)。(3)相同入侵程度下,氮添加对加拿大一枝黄花化感作用有显著影响,N5处理的加拿大一枝黄花...     

加拿大一枝黄花的入侵机理研究进展

我国是世界上遭受外来生物入侵最为严重的国家之一。加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)是一种世界性的入侵植物,侵入我国已有70多年的历史,目前国内外对其入侵机理已有许多研究。结合近年来的研究热点和重要进展,从加拿大一枝黄花的生物学特点、入侵地环境的可入侵性、化感效应以及植物与土壤的反馈作用等4个方面综述了其成功入侵的机理,分析和评价了各种机理之间的内在联系。认为生物入侵是一个涉及多个营养级的复杂生物学过程,是多种机制综合作用的结果,人类活动的干扰是入侵事件频发的深层次原因。加拿大一枝黄花强大的入侵能力、高度的抗逆性、对本地植物和土传病原菌的化感抑制、入侵地环境的脆弱性以及菌根真菌等有益微生物的协助在入侵过程中起着关键作用,但天敌释放并未使其获得更大竞争优势。     

入侵植物加拿大一枝黄花与乡土植物芦苇的相互化感作用

以加拿大一枝黄花和芦苇的共优群落和各自单优群落的种子为化感受体,分析其分别在加拿大一枝黄花和芦苇5个浓度梯度(12.5、25、50、100和200mg·mL-1)浸提液处理下的发芽率和芽长差异,研究2种植物的相互化感作用规律.结果表明:2种植物在共优群落中的千粒重和蒸馏水培养下的发芽率均比单优群落大.加拿大一枝黄花的浸提液对自身种子发芽率在单优和共优群落中均具有在低浓度下(12.5、25 mg·mL-1)轻微促进、中高浓度下(50、100和200mg·mL-1)强烈抑制的作用,其中对共优群落种子的抑制作用尤为显著;而芦苇浸提液对加拿大一枝黄花种子的影响无明显规律.加拿大一枝黄花的种子芽长在单优和共优群落中均随自身浸提液浓度的升高趋于减小,随芦苇浸提液浓度的升高呈波动减小趋势.在芦苇和加拿大一枝黄花浸提液处理下,芦苇种子发芽率在单优群落中均显著大于共优群落(P＜0.05),但2种浸提液处理间无显著差异.     

外来杂草加拿大一枝黄花对入侵地植物的化感效应

采用人工气候箱培养试验,初步研究了入侵杂草加拿大一枝黄花对本地植物的化感作用.测定了根系和根状茎的不同浓度浸提液对白三叶发芽率和幼苗生长的影响;不同播种密度下根系1:60提取浓度对白三叶种子萌发和幼苗生长的影响;根状茎1:60提取浓度对白三叶、红三叶、天蓝苜蓿、黑麦草、北美车前、鸡眼草、苇状羊茅、胜红蓟、马齿苋、碱蓬和刺苋的种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,加拿大一枝黄花根系和根状茎的化感抑制作用均随浓度的升高而增强,且根状茎提取物的抑制效应高于根系提取物的效应;在1:60低浓度根系浸提液作用下,不同密度的白三叶幼苗萌发率和幼根、幼芽长度差异不显著;1:60低浓度根状茎提取物对11个物种的种子萌发均有显著抑制作用,但对不同物种的抑制程度有差异,对禾本科植物的抑制作用大于非禾本科和豆科;1:60低浓度根状茎提取物对10个物种的幼根影响与对萌发率的影响相似,但在对幼芽的影响上,仅对鸡眼草、刺苋和苇状羊茅起抑制作用,而对其他植物无显著抑制(黑麦草、北美车前、胜红蓟、马齿苋和刺苋)或起促进作用(白三叶、红三叶、天蓝苜蓿).     

加拿大一枝黄花入侵对杭州湾地区土壤线虫群落的影响

近年来随着地下生态学的发展,生态学家们逐渐重视生物入侵导致的地下生物多样性及其相关生态系统功能的改变.为探究加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)入侵对土壤线虫的影响,我们在杭州湾地区选取镇海、平湖、慈溪、奉贤、海盐和杭州6个研究地点,比较外来种加拿大一枝黄花群落与土著种芦苇(Phragmites a...     

Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on Solidago canadensis growth are independent of nitrogen form

丛枝菌根真菌对加拿大一枝黄花生长的影响不受氮形态的调节 越来越多的研究结果表明,入侵植物能通过改变土壤真菌群落直接或间接的促进自身生长。土壤氮含量高低影响植物与丛枝菌根真菌(AMF)的共生关系,进而影响植物生长。然而,氮形态是否会改变入侵植物- 相互作用,以及被改变的AMF群落是否影响入侵植物和本地植物对不同氮形态的依赖性尚未可知。鉴于此,本研究以加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)为研究对象,结合野外驯化和室内接种实验,探讨了群落水平上该入侵植物的生长,以及入侵植物-AMF相互作用对不同形态氮添加的响应。首先,选择30对加拿大一枝黄花入侵群落和相近的非入侵群落,并用湿筛法从土壤中获取入侵AMF孢子和非入侵AMF孢子,同时构建两种人工群落：加拿大一枝黄花群落(N = 4)和本地植物群落(N = 4);然后 将入侵和非入侵AMF孢子接种至两种人工群落中,并在生长期间分别供应3种形态氮(NO₃-N、NH₄-N、Gly-N);生长结束后收获各植物群落地上、地下生物量,测定加拿大一枝黄花的形态特征。研究结果发现,加拿大一枝黄花未表现出显著的氮形态依赖性,本地植物则表现出较弱的氮形态依赖性;但入侵AMF可消除氮形态对本地植物的影响。在无氮源供应时,AMF不影响两种植物群落的生长,而提供任一形态氮源时,入侵AMF均显著促进该入侵植物的地下生物量和总生物量而不改变本地植物的生长。加拿大一枝黄花-AMF正相互作用强度显著大于本地植物-AMF相互作用的强度,且这种正的相互作用是通过直接或间接调节加拿大一枝黄花的表型特征(如株高、叶数、根状茎数量等)来实现的。该研究强调了植物-AMF相互作用在入侵中的重要性,并揭示了加拿大一枝黄花特殊的氮获取策略,为进一步研究入侵机制提供了重要的依据。     

开花期加拿大一枝黄花水浸提液对3种作物种子萌发和幼苗生长的影响

测定了入侵杂草加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）开花期的茎、叶和花序水浸提液对辣椒(Capsicum annuum)、番茄(Lycoperiscum esculetum)、长梗白菜(Brassica chinensis var. communis)种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：（1）处于开花期的加拿大一枝黄花存在明显的化感作用,在25 mg·mL^-1时,对3种作物种子苗生长有促进作用,浸提液高于50 mg·mL^-1时,作物种子的萌发率和生长受到抑制,这种抑制作用随处理液浓度的提高而增强,在100 mg·mL^-1浓度处理下,甚至使作物种子失去活力;（2）加拿大一枝黄花叶和花序的水浸提液对种子萌发和生长的影响要大于其茎的浸提液;（3）在3种作物中,长梗白菜种子对加拿大一枝黄花水浸提液的敏感性最高。     

外来入侵植物加拿大一枝黄花繁殖生物学研究

加拿大一枝黄花(S olid ag o canad ensis)原产北美,自然条件下既能结实,同时又能以地下茎出芽的方式克隆繁殖,是目前我国东部地区危害严重的外来入侵杂草之一,对我国部分省市的农业生产和生态环境构成了严重威胁。连续3a定点观测其种群扩张规律,从生境因子、种子性状及萌发特性、残体无性克隆生长,地下部分形态特征和各器官热值能量的季节动态变化等方面对加拿大一枝黄花的繁殖生物学作了研究,同时比较了加拿大一枝黄花和其他4种菊科外来杂草的地下部分形态特征。研究结果表明:(1)自然条件下,加拿大一枝黄花种子在3~10月期间均可萌发,4~5月份气候适宜,雨水充沛,是种子萌发的高峰期。夏季的6~8月份是其营养生长和克隆增殖的旺盛期,9月份开始献蕾,花果期为10月至翌年1月份。加拿大一枝黄花的结实量高达20000粒/株,种子(瘦果)千粒重为0.045~0.050g,含水量在60%~80%之间;(2)加拿大一枝黄花自然条件下种子萌发率约为30%,在不同pH值、盐浓度和湿度环境条件下种子萌发的耐受性较强。不同环境胁迫下的种子萌发率和沪浙地区加拿大一枝黄花土壤生境因子的调查结果均表明,该种比较适应干燥、透气性良好的酸性低盐砂壤土,对Zn、Cu、Pb等重金属耐性较高;(3)加拿大一枝黄花地下茎和植株基部节处能萌生克隆分株。在机械除草等人为干扰条件下加拿大一枝黄花采用应激繁殖对策,容易产生更多的克隆分株。植株残体的无性繁殖能力为地下部分>基部茎>茎秆,20cm基部茎>30cm基部茎>45cm基部茎,从小到大的机械破坏程度使地下部分残体出芽数依次减少,但累计出芽数反而增加;(4)与其他菊科外来杂草相比,加拿大一枝黄花地下部分的长度、表面积、体积等指标最大,说明其在地下部分形态上具有广泛逸生的结构基础;(5)加拿大一枝黄花地上部分生长速率以及多数地下部分形态指标在9月份达到最大值。8月份过于高温干旱的气候使茎、叶中的部分能量转向地下部分,增加须根以吸收更多的水分。加拿大一枝黄花生长周期内地下部分形态指标和各器官热值能量的动态变化与其兼备有性繁殖和克隆生长的繁殖对策相适应。     

Reproductive biology in an invasive plant Solidago canadensis

Solidago canadensis,a perennial Compositae plant originating from North America,was introduced into China as a horticultural plant in 1935.Under natural conditions,S.canadensis allocates large amounts of energy to sexual reproduction and produces many seeds,which reflects an r-strategy with high seed number and small seed size.In addition,naturalized populations have a great capacity to grow clonally with underground stems.S.canadensis has become an invasive weed in eastern China,and has caused serious damages to agricultural production and ecosystems in several provinces in China.In order to understand the reproductive characteristics of S.canadensis and effectively control its spread,we examined soil conditions,seed characteristics,seed germination and the capacity for asexual reproduction in different plant parts.We investigated the population dispersion of S.canadensis in fixed sites for three years,and analyzed the seasonal dynamics of the morphological parameters of the underground parts and the caloric values of different organs of S.canadensis.We also compared differences in the root systems of S.canadensis and composite exotic weeds.The following results were obtained:1)Under natural conditions,the germination season of S.canadensis lasts from March to October,with a peak from April to May.Vegetative growth and asexual reproduction are especially vigorous during summer due to high temperatures and soil drought stress.On the other hand,the rainy season proves suitable for seed germination.Most S.canadensis flower between September and January,and fruit in late October.A mature plant can produce about 20000 seeds.The mean weight of 1000 seeds ranges from 0.045 g to 0.050 g,and the mean seed moisture content ranges from 60% to 80%.The light-winged seeds disperse readily by air,water,vehicles,human activity or through livestock.2)S.canadensis seeds have a wide tolerance for different values of pH,salinity and soil moisture.The mean percent germination of seeds is 30% under suitable conditions.The results of seed germination under various environmental stresses and investigation of soil conditions indicate that well-aerated,slightly acidic soils with low salinity are suitable for the growth of S.canadensis.Additionally,S.canadensis has a high tolerance for contamination by heavy metal elements including Zn,Cu and Pb,but has low accumulation coefficients for these elements.3)S.canadensis reproduces asexually via underground rhizomes and nodes on the stem base to recruit new individuals,and in plants that experience mechanical damage,this reproductive strategy is used to produce clonal shoots.The capacity for asexual reproduction among different plant parts rank as follows:underground parts＞stem-base (20 cm)＞stem-base (30 cm)＞stem-base (45 cm)＞stem.Further,with increasing mechanical damage,the quantity of shoots produced by the plant decreases.4)The morphological parameters of the root system of S.canadensis including length,surface area,volume,and average diameter are greater than for composite exotic weeds.These parameters indicate that S.canadensis has the physiological potential to widely invade China.5)The aboveground growth rate and most of the underground morphological parameters vary remarkably among the seasons,with a peak normally occurring in September.In August,a fraction of the energy in leaves and stems is allocated underground to increase fine root growth and water uptake during hot weather.Additionally,the seasonal dynamics of the underground morphological parameters and the caloric values of different organs of S.canadensis enhance its reproductive ability.Based on the results above,we conclude that S.canadensis has great invasive potential in China.We suggest that urgent measures should be taken to control its further spread,and to minimize its impact on local plant diversity.     

日本菟丝子（Cuscuta japonica）寄生对加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)生理生态特性的影响

调查发现,野外有日本菟丝子(Cuscutajaponica)寄生于加拿大一枝黄花(Sotidago canadensis)植株的现象,被寄生的加拿大一枝黄花植株矮小,叶片枯黄,生长严重受阻.在实验控制条件下,观测了日本菟丝子寄生后加拿大一枝黄花生理生态特性的相关指标,并对寄主进行了解剖观察,探讨了应用日本菟丝子防除加拿大一枝黄花的可行性.结果表明:(1)日本菟丝子可以寄生于加拿大一枝黄花的茎及叶片,寄生根能够穿过加拿大一枝黄花表皮、皮层直至髓部,从寄主植株吸收水分和养分,使自身生物量得到增加,并严重影响了寄主的生长;(2)寄生50-60d后,被寄生植株最大光合速率只有对照的58.81%,而光合补偿点则为对照的153.39%;脯氨酸和丙二醛含量分别为对照的2.88和1.29倍,可溶性蛋白、可溶性总糖含量则分别下降了43.45%、44.47%;(3)金华地区,自然条件下生长的加拿大一枝黄花一般在9月中旬现蕾,10月中旬进入盛花期,而被寄生植株直到10月下旬才开始现蕾,花序长度不到正常植株的10%,当菟丝子生物量(干重)超过加拿大一枝黄花植株的13.14%时该植株不能开花结实.从实验结果看,日本菟丝子寄生可以严重影响加拿大一枝黄花的营养生长和开花结实.因此,利用日本菟丝子有望成为防治加拿大一枝黄花危害的一种辅助手段.