外来入侵植物反枝苋对本地植物功能性状的影响

为探究外来入侵植物反枝苋(Amaranthus retroflexus)对本地植物功能性状的影响,通过野外原位调查与室内分析相结合的方法,分析了在不同入侵压力下(无入侵、轻度入侵、重度入侵)本地植物种数、株数、生物量和叶片功能性状等特征。结果表明,随着反枝苋入侵程度的加剧,本地植物种数、株数和地上部干重逐渐降低;重度入侵下,反枝苋叶片的全氮含量(Nmass)显著增加,全碳含量(Cmass)、碳氮比(C/N)和叶片建成成本(CCmass)显著降低,比叶面积(SLA)未出现显著差异;本地植物Cmass和C/N显著降低,SLA显著增加。而轻度入侵下,反枝苋和本地植物上述性状均未存在显著差异。功能性状间相关分析表明:反枝苋的Nmass与C/N、Cmass均呈极显著负相关,而与SLA相关性不显著;本地植物Nmass与C/N呈极显著负相关,与SLA呈显著正相关,而与Cmass相关性不显著。表明较高的资源利用效率和较低的资源捕获成本是反枝苋成功入侵的原因之一。     

入侵植物南美蟛蜞菊和本土蟛蜞菊生长对土壤养分的响应

植物入侵对全球生态系统造成了严重威胁,土壤养分条件(养分水平和养分异质性)对外来植物的成功入侵有重要影响。为了探讨土壤养分条件对入侵植物与同属本地植物生长的影响,本研究以入侵植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)和同属本地种蟛蜞菊(W.chinensis)为试验材料开展了温室控制实验。实验设置了低、中、高及异质性养分条件下的单种和混种两种种植方式,测定了每种植物总生物量,根、茎、叶生物量及分节数、根冠比等指标,并分析了土壤养分对二者生长的影响。结果表明:土壤养分水平增加显著促进了南美蟛蜞菊和本地蟛蜞菊的生长;土壤养分异质性显著增加了南美蟛蜞菊根生物量和根冠比,显著增加了本地蟛蜞菊的总生物量、根生物量和茎生物量;土壤养分水平和养分异质性对南美蟛蜞菊和本地蟛蜞菊的竞争响应均无显著影响;在土壤养分较高或较低时南美蟛蜞菊更容易入侵成功;在异质养分环境中,当南美蟛蜞菊生长处于高养斑块时更容易入侵成功。     

入侵植物曼陀罗对本地植物功能性状和土壤碳、氮、磷化学计量特征的影响

为探讨不同入侵压力下入侵植物对本地植物功能性状土壤碳、氮、磷化学计量特征的影响,以入侵植物曼陀罗（Datura stramonium）及共存本地植物为研究对象,调查了无入侵区、轻度入侵区和重度入侵区（按入侵种盖度比例划分）的植物种类、株数、株高及本地植物群落的物种多样性,分析了各区入侵植物和本地植物叶片的比叶面积、碳含量、氮含量、碳氮比、叶片建成成本以及不同土层的碳、氮、磷化学计量特征。结果显示：随曼陀罗入侵压力的增加,本地植物种类及株数逐渐减少;曼陀罗株高和叶片氮含量在不同入侵压力下均显著高于本地植物,且随入侵压力的增加具有升高趋势;叶片碳氮比显著低于无入侵区本地植物;比叶面积、叶片碳含量和叶片建成成本等与入侵区本地植物相比不具有显著差异。随曼陀罗入侵压力的增加,土壤全氮含量、全碳含量、氮磷比与碳磷比显著增加,而全磷含量与碳氮比显著下降;土壤碳氮化学计量特征呈现出一定的表聚效应。这些研究结果表明,曼陀罗具有较高的资源捕获能力,并且改变了入侵地土壤特性,进而增强自身竞争能力以提高入侵力,这些可能是曼陀罗成功入侵的原因之一。     

不同氮水平下内生固氮菌对入侵植物南美蟛蜞菊生长策略的影响

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。     

种间竞争对入侵植物和本地植物生长的影响

为了探讨入侵植物与本地同属和异属植物之间的关系,本研究以入侵植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)和本地植物莲子草(A.sessilis)、蟛蜞菊(W.chinensis)为试验材料开展了温室控制实验。实验设置了单种种植和混种种植两种方式,测定了每种植物生物量及其他生长指标,并分析了种间关系。结果表明:(1)对入侵植物而言,同属和异属种间竞争均增加了喜旱莲子草的生物量、根冠比和分节数,而降低了三裂叶蟛蜞菊的株高和分节数;(2)对本地植物而言,同属种间竞争降低了莲子草的株高和蟛蜞菊的分节数,异属种间竞争增加了莲子草的生物量、株高和分枝数,而降低了蟛蜞菊的总生物量和株高;(3)同属种间竞争对入侵种喜旱莲子草具有促进作用,异属种间竞争对本地种莲子草也具有促进作用,同属和异属种间竞争对其他两个物种的影响不大。未来应加强野外原位下入侵植物与本地植物研究,为入侵植物防控提供理论依据。     

The invasive potential of a hybrid species: insights from soil chemical properties and soil microbial communities

作为适应性进化,入侵物种与本土物种的自然杂交威胁着全球生物多样性。然而,杂交种的潜在入侵机制尚未得到系统研究,尤其是在土壤化学性质和土壤微生物群落方面。在一个为期两年的田间试验中,对入侵种南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)和杂交蟛蜞菊(南美蟛蜞菊与本地蟛蜞菊S. calendulacea杂交)的土壤微生物群落、土壤解钾菌和解磷菌菌落数、土壤酶活性以及叶片光饱和速率进行了测定。结果表明：杂交蟛蜞菊土壤可溶性有机碳和解磷菌菌落数显著高于南美蟛蜞菊和本地蟛蜞菊。土壤酸性磷酸酶、总PLFA、细菌PLFA、真菌PLFA、纤维素酶、脲酶在三种处理间无显著差异。杂交蟛蜞菊光饱和光合速率、光合氮、磷和钾利用效率显著高于入侵种南美蟛蜞菊,但与本地蟛蜞菊无显著差异。杂交蟛蜞菊总生物量和根生物量显著高于本地蟛蜞菊。因此,与本地蟛蜞菊相比,杂交蟛蜞菊仍然有较高的入侵性,其未来可能加剧本地蟛蜞菊的灭绝。     

水位波动对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊种内及种间关系的影响

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.     

西双版纳外来入侵植物及其共存种叶片氮、磷化学计量特征

诊断外来植物和本地种的资源利用方式是入侵生态学研究的热点问题。叶片氮(N)、磷(P)含量和化学计量特征可以反映受侵地区植物的N、P吸收能力和限制状况, 为把握外来植物的入侵能力、为本地植物共存或消失的机制提供基础科学依据。该研究以我国西南地区典型外来入侵植物(飞机草(Chromolaena odorata)、紫茎泽兰(又叫破坏草, Ageratina adenophora))及其共存的本地植物为对象, 探讨不同入侵条件下入侵种及其共存的本地植物的N、P利用策略。在云南西双版纳孔明山研究区, 调查了无入侵条件下和飞机草与紫茎泽兰的不同入侵程度(按入侵种生物量比例划分)下的物种数量和生物量, 分析了主要植物的叶片N、P含量和N:P值。结果显示: 尽管群落地上生物量随飞机草和紫茎泽兰入侵程度增加而增加, 但本地植物种数随飞机草和紫茎泽兰入侵程度增加而显著减少。飞机草与紫茎泽兰的叶片N、P平均含量无显著差异, 但均显著高于无入侵条件下的本地植物以及与其共存的本地植物。两种入侵植物的N、P含量均随它们所占样方总生物量的比例增大而升高, 本地植物N含量也有相似的变化趋势。当对比入侵和无入侵两类样方的同种植物N、P和N:P变化时发现多数本地种叶片P含量呈降低趋势, N含量和N:P呈升高趋势。根据叶片N、P绝对含量和N:P值及其随入侵的变化规律, 推测入侵可能提高了植物的N可利用性, 但本地植物仍然受N限制; 入侵植物N:P值总体小于10与其具有相对于N吸收的较高的P吸收能力有关。该研究揭示了西南典型外来入侵植物具有较强的N、P吸收富集能力。     

遮荫和氮养分对三裂叶蟛蜞菊生长、构件生物量分配和叶片PSⅡ功能的影响

为探查外来入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)对遮荫和氮养分的响应及其入侵性, 采用盆栽实验研究了遮荫(轻度遮荫-相对光强为42%; 重度遮荫-相对光强为12%)和不同氮养分(0、0.1、0.2 和0.4 g·kg^–1)对三裂叶蟛蜞菊生长、生物量分配以及叶片PSⅡ功能的影响。结果表明: 1)经轻度遮荫的植物叶片数、分枝数、总生物量、生长速率显著大于重度遮荫; 同一遮荫条件下, 随氮养分的增加, 茎生物量比增加、叶生物量比下降。2)重度遮荫降低了三裂叶蟛蜞菊叶片实际光化学效率(ФPSⅡ)和表观光合电子传递速率(ETR), 对叶片PSⅡ反应中心有一定破坏作用; 对最大光化学量子产量(Fv/Fm)的影响不显著(除0.2 g·kg^–1 氮水平外)。3)氮养分对叶片PSⅡ活性的影响随遮荫程度而变化,轻度遮荫下, 氮养分对叶片PSⅡ功能影响较小; 重度遮荫下, 随氮养分的增加, ФPSⅡ和ETR 先上升后下降, Fv/Fm 变化不显著。4)光强和氮养分的交互作用在三裂叶蟛蜞菊种群生长、竞争以及成功入侵过程中发挥着重要作用, 在光照较充足的生境中容易成功入侵。     

高温对入侵种三裂叶蟛蜞菊叶片PSⅡ功能和光能分配的影响

以入侵植物三裂叶蟛蜞菊及其近缘本地种蟛蜞菊为实验材料,比较高温对二者PSII功能争光能分配特性的影响。结果显示,三裂叶蟛蜞菊PSⅡ最大光能转化效率（FY/Fm）受高温抑制的程度较轻,初始荧光（Fo）上升幅度较小。高温胁迫降低了三裂叶蟛蜞菊叶片总的光合电子传递速率（JF）,但它同时降低了电子流向光呼吸分配的比例（Jo/JF）,相对提高了电子流向碳同化的分配（Jc/JF）。与蟛蜞菊相比,高温处理后三裂叶蟛蜞菊仍然能够将较多吸收的光能用于光化学反应,以维持较高的碳同化水平。本研究的结果表明入侵植物三裂叶蟛蜞菊比本地种蟛蜞菊具有更强的耐高温能力,意味着入侵种三裂叶蟛蜞菊在全球气候变暖的环境背景下具有潜在的扩散优势。     

Sesquiterpenes from three Senecio species

Three succulent Senecio species afforded, in addition to known compounds, two further bisabolene derivatives, a norsesquiterpene and a diol related to β-caryophyllene alcohol, which, however, has a different stereochemistry. Structures were elucidated by spectroscopic methods and some chemical transformations. The chemotaxonomic relevance of the results is discussed briefly.     

Xanthones from three Garcinia species

From the stem bark of three previously uninvestigated Garcinia species a number of xanthones have been isolated including three that appear to be novel. The novel compounds are characterized as isocowanin (8-geranyl-4-(3,3-dimethylallyl)-7-methoxy-1,3,6-trihydroxyxanthone), isocowanol (8-geranyl-4-(3-hydroxymethyl-3-methylallyl)-7-methoxy-1,3,6-trihydroxyxanthone) and nervosaxanthone (4,8-di(3,3-dimethylallyl)-2-(1,1-dimethylallyl)-1,3,5,6-tetrahydroxyxanthone). The chemotaxonomic significance of oxygenation patterns in these xanthones is briefly discussed.     

Chaos in three species food chains

We study the dynamics of a three species food chain using bifurcation theory to demonstrate the existence of chaotic dynamics in the neighborhood of the equilibrium where the top species in the food chain is absent. The goal of our study is to demonstrate the presence of chaos in a class of ecological models, rather than just in a specific model. This work extends earlier numerical studies of a particular system by Hastings and Powell (1991) by showing that chaos occurs in a class of ecological models. The mathematical techniques we use are based on work by Guckenheimer and Holmes (1983) on co-dimension two bifurcations. However, restrictions on the equations we study imposed by ecological assumptions require a new and somewhat different analysis.     

Seven furanoeremophilanes from three Senecio species

The investigation of two further Senecio species and the re-investigation of S. inaequidens afforded, in addition to known compounds, seven new furanoeremophilane derivatives. Six of these are closely related to cacalol, a sesquiterpene type which predominates in the species investigated.     

3种甘草属植物的核型研究

用光学显微镜观察了豆科（Leguminosae）甘草属（Glycyrrhiza）3种荒漠植物的染色体,研究结果表明,3种植物的体细胞染色体数目2n=16,核型公式分别为：刺果甘草（G.pallidiflara）k(2n)=2x=16=4M+8m+4sm,光果甘草（G.glabra）k(2n)=2x=16=10M+6m,胀果某草（G.inflata）k(2n)=2x=16=6M+6m+4sm。