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【背景】丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能促进植物的养分吸收及生长发育。入侵中国华南地区的外来入侵植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)常分布于养分匮乏的荒地,却能迅速生长并排挤本地植物而快速扩张领地。【目的】探究丛枝菌根真菌是否促进南美蟛蜞菊的生长与竞争能力。【方法】采用南美蟛蜞菊及其同属本地植物蟛蜞菊(Wedelia chinensis)的盆栽对比控制试验,并设置接种及不接种AMF变形球囊霉(Glomus versiforme)、不同磷营养水平以及单种或混种的种植方式3种处理对两种植物的生长及竞争能力进行比较。【结果】AMF均能侵染上述两种植物,并且AMF对南美蟛蜞菊根系的侵染率显著高于其对蟛蜞菊根系的侵染,尤其是在低磷水平下南美蟛蜞菊的菌根侵染率更高,而且AMF的侵染显著促进了低磷水平下南美蟛蜞菊的生长及其对蟛蜞菊的竞争能力。【结论】丛枝菌根真菌能够促进南美蟛蜞菊的生长,增强其对本地植物的竞争优势,该效应很可能对外来植物南美蟛蜞菊的成功入侵产生一定的作用。 相似文献
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很多因素可以影响外来植物的入侵性,其中内生菌可能扮演了极其重要的角色。为了探究内生固氮菌对入侵植物生长策略的影响,本研究分别在高和低两种氮水平下,种植接种和不接种内生固氮菌的入侵植物南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)和同属本地植物蟛蜞菊(S. calendulacea),对比研究它们的生长和氮含量。从南美蟛蜞菊茎段分离出内生固氮菌Kosakonia sp. WTB-JS007,发现其对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊这两种植物生长策略的影响存在显著差异,且这种差异不受氮水平的影响。在低氮处理下,接种WTB-JS007对蟛蜞菊的生长及植株氮含量没有显著影响,但显著提高了南美蟛蜞菊的地上生物量(30.48%),促进了匍匐茎的伸长,减少了地下生物量(56.58%),并提高了植株总氮含量(47.51%)。类似地,在高氮水平下,内生固氮菌亦显著影响南美蟛蜞菊地上部分的生长,但对蟛蜞菊生长的影响不显著。这些结果表明,内生固氮菌对入侵和非入侵植物生长、生物量分配及氮获取的影响存在显著差异,而这种生长策略的差异有利于入侵植物地上部分的快速生长与扩张,从而提高其入侵性。 相似文献
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植物外来种入侵及其对生态系统的影响 总被引:162,自引:16,他引:162
对植物外来种的入侵及生态系统的影响进行综述与分析,植物入侵多种因子的影响,可分为外因和内因两类,植物外来种对生态系统的影响主要体现在生产力,土壤营养,水分,干扰体制,群落的结构和动态等方面,在管理外来种时,需对外来种的特性和影响因子进行系统的观察研究,采用机械法,化学方法和生物控制法等综合办法控制植物的入侵,引进植物引来种时,要对引进种的行为特性进行了调查研究,注意其安全性。 相似文献
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以外来入侵植物南美蟛蜞菊和本地近缘种蟛蜞菊为对象,通过温室模拟3种水位波动模式(水位无波动,水位波动模式分别为15 cm-0 cm-15 cm和0 cm-15 cm-0 cm)交叉5种定植模式(试验容器内分别为入侵种单株、本土种单株、入侵种6株、本土种6株以及2物种各3株混种)的试验,研究水位波动对入侵植物和本地近缘种生长繁殖性状及种内种间相互作用的影响.结果表明: 水位波动显著降低了南美蟛蜞菊和蟛蜞菊的总生物量、茎生物量、叶生物量、根生物量、茎长、节点数、叶片数及叶面积,对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊种内及种间竞争系数的影响均显著.水位波动改变了南美蟛蜞菊的种内和种间竞争关系,说明入侵植物南美蟛蜞菊对水位波动更为敏感,对环境改变表现出更强的适应性. 相似文献
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很多入侵植物具有克隆性,克隆整合对入侵克隆植物生长和繁殖具有重要的贡献。自然界中,植物生长和繁殖所需的各种资源如光照、水分和矿质养分等在空间上分布通常是异质的,但关于异质环境下克隆整合对入侵植物和本土同属植物种间关系影响的研究相对缺乏。通过温室控制实验,将入侵植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)和同属本土植物蟛蜞菊(W.chinensis)的分株对单独种植或者混合种植在异质性光照条件下,同时通过保持或者切断分株之间的连接来控制克隆整合效应的有无,研究异质光照环境下克隆整合对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊种间关系的影响。克隆整合对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊的生长和繁殖都有促进作用,且南美蟛蜞菊比蟛蜞菊从克隆整合中获益更多。与单独种植相比,两者混种对南美蟛蜞菊的叶生物量有显著影响,而对本地种蟛蜞菊的根生物量有显著影响。克隆整合和种间关系对南美蟛蜞菊的总生物量和叶生物量产生了显著的交互作用,而对蟛蜞菊各指标无显著影响。克隆整合状态显著影响了南美蟛蜞菊和蟛蜞菊的种间关系。这些结果表明,异质环境下克隆整合可以改变入侵植物南美蟛蜞菊和本土植物蟛蜞菊的生长性状及种间关系。 相似文献
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南美蟛蜞菊原产中、南美洲,目前成为危害农林生产、破坏生态系统和生物多样性的入侵植物.本文研究了南美蟛蜞菊对化学胁迫的反应和防除措施,结果表明:(1)盆栽的南美蟛蜞菊经不同浓度除莠剂处理后,叶片在短期内出现不同程度的伤害症状,且伤害作用随着浓度的增加而加重.至观察后期,1:200~1:600毒莠定和二氯吡啶酸溶液处理的植物完全枯死;1:200~1:800氟草烟溶液处理的植株完全枯死.(2)不同除莠剂处理后叶绿素含量明显下降,随着处理的处理浓度的提高,对叶绿素的危害程度逐渐加重.(3)不同除莠剂溶液处理后,叶片相对电导率均不同程度升高,且随着处理浓度的升高,相对电导率相应地越高,显示细胞膜受伤害程度越严重.(4)大田药物试验结果显示,三种除莠剂均能在一定的浓度梯度范围内起到防除作用,1:600的毒莠定和二氯吡啶酸溶液、1:800的氟草烟溶液可分别在10~15d时间内完全杀灭南美蟛蜞菊. 相似文献
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分别以受喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵和未受喜旱莲子草入侵的当地植物群落土壤为生长基质,比较不同基质上入侵植物喜旱莲子草和同属的土著植物莲子草(A.sessilis)的生长指标,探讨喜旱莲子草入侵群落土壤对喜旱莲子草及莲子草生长的影响机制。结果表明,喜旱莲子草入侵群落土壤抑制了莲子草的生长,显著降低了根生物量、茎生物量和总生物;改变了形态特征,显著降低了分枝数量、茎长度、根长、根体积;减少了对根的生物量分配,显著抑制了根质量比与根冠比。喜旱莲子草入侵群落土壤对入侵植物喜旱莲子草的生物量、分枝数量、茎长度、根长、根体积没有显著的抑制作用,而显著增加了其叶片数量和叶质量比。这种效应将有利于喜旱莲子草在入侵地形成单优群落,表明土壤在喜旱莲子草成功入侵中起了重要作用。 相似文献
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Shan-Shan Qi Zhi-Cong Dai Shi-Li Miao De-Li Zhai Chun-Can Si Ping Huang Rui-Ping Wang Dao-Lin Du 《Annals of botany》2014,114(2):425-433
Background and Aims
Invasive clonal plants have two reproduction patterns, namely sexual and vegetative propagation. However, seedling recruitment of invasive clonal plants can decline as the invasion process proceeds. For example, although the invasive clonal Wedelia trilobata (Asteraceae) produces numerous seeds, few seedlings emerge under its dense population canopy in the field. In this study it is hypothesized that light limitation and the presence of a thick layer of its own litter may be the primary factors causing the failure of seedling recruitment for this invasive weed in the field.Methods
A field survey was conducted to determine the allocation of resources to sexual reproduction and seedling recruitment in W. trilobata. Seed germination was also determined in the field. Effects of light and W. trilobata leaf extracts on seed germination and seedling growth were tested in the laboratory.Key Results
Wedelia trilobata blooms profusely and produces copious viable seeds in the field. However, seedlings of W. trilobata were not detected under mother ramets and few emerged seedlings were found in the bare ground near to populations. In laboratory experiments, low light significantly inhibited seed germination. Leaf extracts also decreased seed germination and inhibited seedling growth, and significant interactions were found between low light and leaf extracts on seed germination. However, seeds were found to germinate in an invaded field after removal of the W. trilobata plant canopy.Conclusions
The results indicate that lack of light and the presence of its own litter might be two major factors responsible for the low numbers of W. trilobata seedlings found in the field. New populations will establish from seeds once the limiting factors are eliminated, and seeds can be the agents of long-distance dispersal; therefore, prevention of seed production remains an important component in controlling the spread of this invasive clonal plant. 相似文献12.
干旱和复水对入侵植物三裂叶蟛蜞菊叶片叶绿素荧光特性的影响 总被引:6,自引:1,他引:6
选取入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)及其本地近缘种蟛蜞菊(W. chinensis)为实验材料,比较干旱和复水后二者叶片的叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性等生理指标的变化规律,探讨入侵种三裂叶蟛蜞菊对干旱的响应和生态适应性.结果发现,在自然干旱处理过程中,入侵种三裂叶蟛蜞菊与本地种蟛蜞菊相比土壤含水量下降较快,对它们叶片气孔形态的比较发现,干旱胁迫11d后三裂叶蟛蜞菊叶片气孔开度明显大于蟛蜞菊,这可能是导致其失水较快的原因之一.干旱胁迫11d后三裂叶蟛蜞菊的PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)降低了43.8%,而蟛蜞菊只降低了3.7%;同时,与蟛蜞菊相比,三裂叶蟛蜞菊的PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)也表现出较大幅度的降低,说明三裂叶蟛蜞菊对干旱胁迫较敏感;但复水后,三裂叶蟛蜞菊能够较快地恢复到正常水平,且与本地种不存在显著差异.这主要是由于入侵种在遭受干旱胁迫时提高了对其过量激发能的热耗散能力以及超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸还原酶(APX)的活性,保护光合机构少受不可逆的损伤,使其在干旱胁迫解除后光合功能得以迅速恢复.研究结果初步表明三裂叶蟛蜞菊容易受到水分条件的限制,它向干旱地区扩散的可能性较小. 相似文献
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选定组配树种对桉树杂交种的特性起决定作用,但不同种间杂交种的生长表现常常不容易预测。为掌握华南地区桉树重要树种间杂交种的生长特征,促进桉树杂交育种的精准化,该文以父本为混合花粉的人工杂交种为遗传材料,以尾叶桉×巨桉为对照,进行了尾叶桉与桉树窿缘组树种(布拉斯桉、细叶桉、钝盖赤桉、昆北赤桉)的4种组配杂交种的生长特征研究。结果表明:在材积生长量上,尾叶桉与窿缘组树种杂交种低于尾叶桉×巨桉,但其内部树种间差异显著(P0.05),其中尾叶桉×昆北赤桉具有显著优势;尾叶桉与窿缘组树种杂交种的树高、胸径均显著小于尾叶桉×巨桉,但其高径比显著大于尾叶桉×巨桉(P0.05);尾叶桉与窿缘组树种杂交种具有高的和一致的保存率,且在不同组配间、家系间(组配内)均无显著差异,5年生值为84.4%~89.6%;尾叶桉与窿缘组树种杂交种的5年生材积的平均变异系数约为64%,组配间、家系间差异大,都大于尾叶桉×巨桉。尾叶桉与窿缘组树种杂交种的速生性、树形等与尾叶桉×巨桉间存在显著差异,尾叶桉与窿缘组树种杂交种的组配、家系间具有显著的生长差异,可为桉树遗传改良提供丰富的多样性。 相似文献
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土壤酶活性及其化学计量比是反映土壤养分有效性和微生物生长代谢养分需求的重要指标,但固氮树种对桉树人工林土壤团聚体酶活性及其化学计量特征的影响尚不明确。为探究桉树人工林土壤团聚体酶活性及其化学计量比对引入固氮树种的响应及其主要影响因子,该文通过选择11年生巨尾桉纯林(PP)和巨尾桉/降香黄檀(固氮树种)(MP)混交林作为研究对象,采集0~10 cm的原状土样,采用改良干筛法将土壤分成>2 mm、1~2 mm、0.25~1 mm和<0.25 mm 4个径级,测定各径级土壤团聚体的理化性质和与土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)循环相关的水解酶活性[β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰-葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(ACP)]。结果表明:(1)PP和MP土壤团聚体均以>2 mm为主,其含量高于其他粒径团聚体。与PP相比,MP中各粒径土壤团聚体的有机碳(SOC)、总氮(TN)、硝态氮(NO3--N)、有效磷(AP)、pH、BG、NAG和ACP均显著提高(P<0.05),但LAP活性的变化不显著。(2)pH... 相似文献
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生物入侵在世界范围内广泛发生,严重威胁当地生物多样性和生态系统稳定性。植物与土壤之间的相互作用在决定植物的竞争力以及分布格局中起着重要作用,是影响外来植物入侵力和生态系统可入侵性的一个重要方面。目前,有关研究已成为植被生态学与入侵生态学的研究热点。引自北美的外来植物火炬树(Rhus typhina L.)已成为我国北方主要的入侵木本植物之一。比较了火炬树单优林型、火炬树+刺槐(Robinia pseudoacacia L.)混交林、火炬树+麻栎(Quercus acutissima Carruth.)混交林、火炬树+银白杨(Populus alba L.)混交林4种不同林型的土壤微生物群落结构、土壤酶活性和土壤养分含量特征。结果表明:火炬树单优林土壤细菌、放线菌数量明显高于各混交林型,而真菌数量无显著差异;土壤酶活性方面,火炬树单优林脲酶、过氧化氢酶活性高,土壤磷酸酶活性低;火炬树的入侵显著提高了土壤全碳、全氮、全磷和硝态氮含量,同时明显降低了土壤铵态氮含量。硝态氮含量的增高可能与火炬树入侵造成土壤微生物群落组成变化、土壤硝化速率高有关;而火炬树入侵降低了土壤铵态氮含量,说明该物种可能更易于吸收利用铵态氮。以上研究结果表明,火炬树可以改变土壤生态系统的微生物群落组成和土壤酶活性并影响土壤相关营养元素循环,从而可能使其在与当地植物的竞争中获得优势,为自身的入侵创造有利条件。 相似文献
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为探究广西金钟山细叶云南松径向生长及其对气候的响应,该文建立了细叶云南松树木年轮标准年表,采用响应分析探讨了径向生长与气候因子的关系,并使用逐步回归和方差分解量化了不同气候因子对径向生长的影响。结果表明:(1)响应分析结果显示,上一年1月、8月、9月、11月的日照时数以及上一年10月的平均最低气温和平均气温与标准年表年轮宽度均呈显著正相关,而上一年6月降雨量>10 mm的天数与年轮宽度呈显著负相关; 当年2月的降雨量、3月的空气相对湿度和平均最低气温、6月的日照时数以及9月的平均气温和平均最高气温均与年轮宽度呈显著正相关。(2)逐步回归最终模型的方差分解结果显示,上一年10月的平均最低气温对细叶云南松径向生长的影响最大(方差解释量达23.35%),其次是当年9月的平均最高气温(方差解释量为10.39%); 上一年1月和11月的日照时数分别解释了径向生长变异的3.94%和6.58%。综上表明,秋季的温度和冬季的光照条件是限制细叶云南松径向生长最主要的气候因子,早春干旱和雨季大降雨量会降低细叶云南松的径向生长。 相似文献
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土壤微食物网生物是影响土壤养分循环的重要驱动因素,其对植物生长和土壤养分的影响大于广受关注的土壤微生物。通过土壤生物添加实验,对比分析了在土壤微食物网生物添加、土壤微生物添加和灭菌土壤三种处理条件下,湿生草本植物小星穗薹草的生物量、形态和生理性状以及土壤养分含量等指标,以探究土壤微食物网生物和土壤微生物对植物生长和土壤养分的差异性影响。结果表明,土壤微食物网生物对植物的促进作用显著大于土壤微生物的作用。土壤微食物网生物未改变植物的根系性状,而土壤微生物使植物的根系形态发生明显改变。不同土壤生物添加处理的土壤有效养分含量也存在显著差异。该研究证明了土壤微食物网生物更有利于植物生长。研究结果为深入认识土壤微食物网生物对植物生长和土壤养分周转的重要性、推动植物与土壤生物相互作用过程和影响机制研究提供了新视角和可靠数据。 相似文献
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为揭示茯苓木质纤维素降解酶系及培养方式对其主要酶系的影响,该研究通过对野生茯苓菌株进行培养特性的显微观察,利用3对引物PCR扩增进行系统发育学的鉴定,经定性培养筛选出优势菌株YX1,采用酶标仪测定不同条件下茯苓纤维素酶、半纤维素酶和木质素降解酶的活力大小。结果表明:(1)茯苓有菌丝体、子实体和菌核3种形态特征。(2)PCR分别获得rDNA-ITS序列1 652 bp、核糖体大亚基序列660 bp和翻译延伸因子序列545 bp,提交至NCBI,登录号分别为ON129554、ON129553和ON155840。(3)纤维素酶和半纤维素酶在有松木屑和无松木屑条件下,外切β-葡聚糖酶(CBH)、内切β-葡聚糖酶(EG)、β-葡萄糖苷酶(BGL)最高分泌量分别为16~17 U·mL-1、32~35 U·mL-1、36~37 U·mL-1;木聚糖酶、甘露聚糖酶和α-葡萄糖苷酶最高分泌量分别为28~38 U·mL-1、280~342 U·mL-1、9~11 U·mL-1... 相似文献
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珍稀植物对开蕨与其伴生物种的联结性及群落稳定性 总被引:1,自引:0,他引:1
基于2×2联列表,采用X2和W检验,联结系数(AC)、点相关系数(PPC)、Ochiai指数(OI)、共同出现百分率(PC)的种间联结性分析和M.Godron群落稳定性测定方法,以长白山极其狭小地区分布的国家Ⅱ级保护植物——对开蕨(Phyllitis scolopendrium)为研究对象,分析了其在海拔729、1008m群落内,对开蕨与其伴生种联结性及群落稳定性。调查显示:吉林省临江区域自然分布的对开蕨种群为小片状聚集分布,数量较少,局部大尺度上分布频度极低,为偶见种。与对开蕨伴生的植物共有70种,其中乔木16种,灌木16种,草本植物38种。联结性分析表明:群落总体联结性VR(方差比率)1,检验统计量WX20.05(N),显示群落种群间均表现出正关联,但没有达到显著水平。联结性测度指标显示对开蕨种群与乔木、灌木联结性低于与草本的联结性;其中对开蕨与乔木联结种对均不显著(X23.841);与灌木正联结种对以凤城卫矛(Euonymus maximowiczianus)达到显著正联结(X23.841),其它联结均不显著;对开蕨与草本植物三叉耳蕨(Polystichum tripteron)达到极显著正联结(X26.635),与粗茎鳞毛蕨(Dryopteris crassirhizoma)为显著正联结,与野芝麻(Lamium barbatum)为显著负联结(3.841X26.635),反映出对开蕨与大多数植物种群关联不显著或显著关联的种群极少,种间联结关系较为松散趋向于相互独立,有很大的随机性。群落稳定性测定得出:海拔1008m的01群落和海拔729m的02群落,其总体的累计种类倒数百分数与累积相对频度比值分别为35/65、34/66,均远离20/80;各群落内乔木层、灌木层、草本层的比值也远离稳定点坐标,显示出群落总体均不稳定;两个群落内部各层次的稳定性排序均为草本层灌木层乔木层。结论提示:现存对开蕨群落极不稳定,亟待加强保护。在物种保护和回归实践中可通过保护和选择与之正联结较强的物种来保护和建立对开蕨生存环境以求对开蕨分布群落的稳定,最终达到实效保护目的。 相似文献
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野雉尾金粉蕨为中国蕨科金粉蕨属植物,而金粉蕨属的系统位置一直存在争议。该研究用原生境腐殖土和改良克诺普氏(Knop’s)营养液对野雉尾金粉蕨的孢子进行培养,培养条件为温度25℃、光照强度2 500 lx、光照12 h/d,在光学显微镜下观察记录其孢子萌发和配子体发育过程。结果表明:野雉尾金粉蕨的孢子为黄褐色,四面体型,三裂缝,赤道面观为扇形,具周壁,外壁表面具网状纹饰。孢子培养7 d后开始萌发,孢子萌发类型为书带蕨型(Vittaria-type)。孢子萌发后,配子体原始细胞经多次横向分裂形成3~9个细胞的丝状体,丝状体细胞呈圆筒形,壁薄,侧壁向外鼓起,含有颗粒较大且数量较多的叶绿体。15 d左右发育为片状体,片状体多为匙状。25 d左右形成幼原叶体,幼原叶体不对称,配子体发育类型为水蕨型(Ceratopteris-type)。在原叶体发育过程中分枝丝状体非常发达,配子体呈丛状生长,整个发育过程没有毛状体产生。野雉尾金粉蕨的假根为单细胞管状,偶有分支,内无叶绿体。45 d左右精子器开始出现,精子器顶面观近圆形,侧面观为近椭圆形或短柱状。精子器成熟时,盖细胞裂开,精子逸出。60 d左右颈卵器出现,颈卵器比较大,基部略大于顶部,侧面观呈烟囱状,顶面观为铜钱状,颈部由四列细胞构成。90 d左右发育出肉眼可见的幼孢子体。从研究结果看,其配子体发育的特征与凤尾蕨科(Pteridaceae)凤尾蕨属(Pteris L.)相似,支持金粉蕨属归于凤尾蕨科的观点。该研究结果为野雉尾金粉蕨系统学研究提供了配子体发育方面的证据。 相似文献