云南南部和中部地区公路旁紫茎泽兰土壤种子库分布格局

公路边缘生境促进外来植物的入侵,土壤种子库作为植被天然更新的物质基础对未来植被的构成至关重要。研究路旁生境中紫茎泽兰土壤种子库的分布格局,对揭示路旁紫茎泽兰种群的补充和更新、探讨公路与入侵植物之间的关系以及科学制定紫茎泽兰防除对策具有重要意义。本文在紫茎泽兰入侵的云南南部和中部地区选择三种不同级别的9条公路的23个取样地点,沿垂直于公路方向设置55条样线,采得374个10 cm?10 cm?10 cm土样。采用温室萌发法,研究了紫茎泽兰土壤种子库从公路沿线到邻近景观的储量、影响因子以及分布格局。结果表明：9条公路旁的土壤中贮藏着丰富的紫茎泽兰种子,其种子库密度变动于3 152～25 225 粒?m-2,占所有有效种子密度的平均比例为48.7%。公路级别、路旁景观类型和海拔对路旁紫茎泽兰种子库密度有显著影响,密度随公路级别的提高而增加;不同路旁景观类型中的种子库密度排序为：稀树林>稀树灌木林>撂荒地和荒坡>森林;海拔1 700～1 900 m范围内的种子库密度最大。不同样线的种子库密度值随垂直于公路的距离变化格局略有不同,平均密度值和平均种子数量占样线总数的比例值都呈单峰变化,在距离公路最近端已经有很高密度,大多数样线的高峰值出现在9 m以内。公路旁已经分布有一个紫茎泽兰种子带,因而提高路旁本地植物的盖度及郁闭度有利于控制紫茎泽兰通过种子更新进一步扩散。     

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。     

外来入侵种紫茎泽兰研究进展与展望

紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)是20世纪40年代经中缅边境传入我国的一种外来入侵种,原产于中美洲的墨西哥和哥斯达黎加,现已在我国南方和西南地区广泛分布,并且其蔓延速度极快,引起了社会各界的广泛关注。近年来,随着研究的不断深入和拓展,新的研究成果不断涌现,使紫茎泽兰成功入侵的机理性问题不断被揭示出来。该文简要介绍了目前我国关于紫茎泽兰研究的几个热点问题,这些问题主要围绕着紫茎泽兰的分布和预测、入侵扩散机制以及防除方法3个方面展开。其中以紫茎泽兰作为典型外来入侵种来研究其入侵扩散机制的工作最多。该文就目前的研究进展做一综述,并提出今后的研究建议。     

紫茎泽兰的化学成分研究

为了解紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng.)的化学成分,从其乙醇提取物中分离得到7 个化合物。通过波谱分析,分别鉴定为万寿菊苷(1)、7-O-(6-methoxykaempferol)-β-D-glucopranoside (2)、4'-甲基醚万寿菊苷(3)、3-O-(6-methoxykaempferol)-β-D-glucopranoside (4)、邻苯二甲酸二丁酯 (5)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯 (6)、1,4-bis(2-benzoxazolyl)naphthalene (7)。其中化合物1~4 为首次从紫茎泽兰中分离得到。     

泽兰实蝇寄生状况及其对紫茎泽兰生长与生殖的影响

泽兰实蝇(Procecidochares utilis)作为天敌控制紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)已经在国内外得到广泛的应用,但关于它对紫茎泽兰控制的有效性和防治现状的研究尚不深入。该文通过对攀西地区紫茎泽兰入侵危害严重的路域生态系统中泽兰实蝇寄生状况的抽样调查,初步研究了泽兰实蝇对紫茎泽兰生长,特别是生殖能力的影响。寄生率的调查采用随机取样法,分别从植株寄生率和枝条寄生率两方面进行,并比较不同生境下及不同年龄植株枝条寄生率的差异;选取相同数量、相同部位的各年龄植株寄生和非寄生枝条(对照),分别调查其花枝量、头状花序数及结实量,进行分析比较。研究结果表明:1)植株寄生率与枝条寄生率有显著差异(p<0.05),分别为71.67%和17.30%,前者显著高于后者;样方调查结果,成熟群落中枝条寄生率为17.48枝·m^-2;1虫瘿·枝条^-1的枝条占所有寄生枝条的92.30%;2)湿润生境下紫茎泽兰的枝条寄生率为20.27%,显著高于干旱生境下的枝条寄生率(9.33%)(p<0.05);3)不同年龄植株枝条寄生率有差异,0~1年生植株枝条寄生率分别为36.36%和21.56%,显著高于2~4年生的植株枝条寄生率,分别为13.50%、8.82%和12.16%(p<0.05);4)在目前的寄生强度下,泽兰实蝇对紫茎泽兰枝条的直径、花枝量、头状花序数及结实量均无显著影响(p>0.05)。     

紫茎泽兰微生物发酵生产木糖醇的工艺

木糖醇（ｘｙｌｉｔｏｌ）是一种天然五碳多元醇,存在于许多水果、蔬菜及蘑菇中,但含量均很低,其中以蘑菇（ＡｇａｒｉｃｕｓｃａｍｐｅｓｔｒｉｓＬ．ｅｘＦｒ．）含量较高,约为１００ｍｇ／ｋｇ（干重）;木糖醇也是一种常见的代谢中间体,存在于哺乳动物的碳水化合...     

紫茎泽兰的光合作用特征及其生态学意义

本文研究了紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng)光合作用强度的变化规律及其与环境主要生态因子的关系,比较了它与某些农作物叶片净光合速率的差异,得到如下结果: 1.紫茎泽兰是一种阳性偏阴的C_3类草本植物,其光合作用的光饱和点约为40000 lx,光补偿点约为700 lx,且具有80 ppm左右的CO_2补偿点。 2.紫茎泽兰的最大净光合速率能达到23毫克CO_2/平方分米·时左右,叶片净光合速率的日变化规律呈双峰曲线型(主峰在10时左右,次峰在16时左右)。在一年中有较长的时间,它的光合速率保持着较高的水平。 3.生长在一般菜园土上的紫茎泽兰,当土壤含水量降至17％左右时,叶片光合速率接近0:而且,受过干旱处理的紫茎泽兰植株,在恢复供水后的第三天,其光合速率只达到原来的53％。 根据以上结果,结合受紫茎泽兰危害地区干湿季分明的特点,提出干季是防除紫茎泽兰的最佳季节。     

紫茎泽兰花的化学成分

从紫茎泽兰（ Ｅｕｐａｔｏｒｉｕｍ ａｄｅｎｏｐｈｏｒｕｍ ） 的花中分离得到１２ 个化合物, 其中紫茎泽兰内酯为一新的杜松烯类倍半萜内酯化合物, 其它为２ － 乙酰氧基－ ３ , ４ , ６ , １１ － 四去氢杜松烷－ ７ － 酮, ７ － 羰基泽兰酮, 克拉维醇, 丁香酚－ Ｏ－ β－ 吡喃葡萄糖甙, ５ , ４′－ 二羟基－ ３ ,６ － 二甲氧基－ ７ － Ｏ－ β－ 吡喃葡萄糖基黄酮, ５ , ４′－ 二羟基－ ６ ,７ － 二甲氧基－ ３ － Ｏ－ β－ 吡喃葡萄糖基黄酮,３ , ５ , ４′－ 三羟基－ ６ ,７ － 二甲氧基黄酮等化合物。     

用ISSR标记分析不同地区紫茎泽兰种群的遗传变异

利用ISSR标记技术分析了我国32个紫茎泽兰地理种群的遗传多样性,结果表明入侵我国的紫茎泽兰具有较大的遗传多样性,物种水平上的Nei's基因多样性为0．235,shannon's指数为0．372。种群间的遗传分化研究表明,大部分变异存在于种群内,总体遗传多样性中仅34．5%来源于种群之间。紫茎泽兰种群间的遗传距离矩阵和空间距离矩阵之间呈轻度正相关(r=0．542,P＜0．001),说明地理隔离可能是阻碍紫茎泽兰种群间基因交流的原因之一。不同海拔高度紫茎泽兰种群的遗传多样性水平呈现随海拔升高而降低的趋势(r=0．368,P＜0．001),各海拔区域种群的平均ISSR标记Nei's基因多样性和Shannon's指数均随海拔升高而有所降低。     

用AFLP技术分析紫茎泽兰的遗传多样性

利用AFLP技术,选择EcoRI/MesI这一酶切组合,应用6对E 3/M 3引物组合进行选择性扩增,检测了24个地区的紫茎泽兰种群的基因组DNA多态性。共扩增出509个遗传位点,其中392个多态位点,多态率为77.01%。有效等位基因数(Ne)为1.50,Nei’s基因多样性指数(H)为0.29,Shannon信息指数(I)为0.42。并通过Jaccard的方法将电泳带矩阵转化为遗传相似性系数矩阵,进行了UPGMA聚类分析。结果表明:被检测的24个紫茎泽兰种群遗传多样性丰富;丰富程度与入侵定植时间有关,最早受紫茎泽兰入侵的云南省遗传多样性最丰富,变异最大,大致分为9个类群,紫茎泽兰的遗传基因可能对该省多样的气候条件或生境产生了明显的适应性变化;新入侵地区的则遗传多样性相对较低,并与云南省临近地区具有明显的种源地的地源性亲缘关系。子实的风媒传播是紫茎泽兰入侵的主要途径,样点间均具有明显的地源性亲缘关系;水媒也可能是该草传播的途径之一。紫茎泽兰可能首先从缅甸、越南、老挝经风媒入侵我国云南南部,逐渐扩散入侵中北部,又从云南北部和东部传入四川、贵州、广西、湖北等省。     

紫茎泽兰土壤种子库特征及其对幼苗的影响

研究紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)土壤种子库特征及其对紫茎泽兰种子的萌发、幼苗命运的影响, 在综合治理紫茎泽兰入侵危害及防止紫茎泽兰的继续扩散等方面有着重要的意义。该文在攀枝花紫茎泽兰入侵严重的地区, 通过采集果园、放牧灌丛以及禁牧灌丛3种不同生境紫茎泽兰土壤种子库的样本, 以说明不同干扰程度下紫茎泽兰种子在土壤中的分布状况。通过野外调查并结合盆栽实验, 初步研究了紫茎泽兰土壤种子库基本特征以及光照和种子在土壤中的埋藏深度等对紫茎泽兰幼苗的影响。结果表明: 1)果园、放牧灌丛和禁牧灌丛等3种干扰程度不同生境的深层种子量占总种子量的比例分别为56.44%、46.96%和24.86% (p=0.006), 这说明土壤深层种子量大小与干扰成正比, 干扰越大, 深层次紫茎泽兰种子量占总种子量的比重越大。2)播种在0、1和5 cm深度的种子萌发率分别为64.67%、22.67%和13.33%, 即种子埋藏越深, 萌发率越低, 不同层次种子萌发率差异极显著(p=0.00); 幼苗死亡率分别为27.95%、0和0, 表层种子萌发的幼苗有较高的死亡率, 而由埋藏在深层的种子萌发的幼苗没有死亡, 土壤表层发芽的幼苗与不同埋藏深度种子萌发的幼苗之间死亡率差异极显著(p=0.00)。3)在无遮蔽、半遮蔽和全遮蔽3种不同情况下, 紫茎泽兰幼苗的死亡率分别为72.15%、30.38%和4.87%, 定居率分别为6.66%、33.99%和46.67%, 即遮蔽程度越高, 死亡率越低, 定居率越高, 不同处理之间死亡率和定居率差异均极显著(p=0.00)。研究结果暗示, 强光可能是导致紫茎泽兰幼苗死亡的重要原因, 人类活动的干扰可能导致更多的紫茎泽兰种子进入土壤深层, 从而改变了紫茎泽兰土壤种子库的结构。由于土壤深层种子比表层种子具有更强的抵抗强光照射等不良环境因子影响的能力, 所萌发的幼苗成活率高, 表明其具有更高的繁殖效率, 因此人类活动干扰是紫茎泽兰入侵后难以根除的原因之一。     

紫茎泽兰化学成分的研究（Ⅰ）

从云南紫茎泽兰(Eupatorium aclenophorum Spreng)茎、叶中分出10个化合物,经波谱(IR,MS,~1H-NMR,~(13)C-NMR)分别鉴定为9-oxo-ageraphorone(Ⅰ),9β-hydroxy-ager-aphorone(Ⅱ),表木栓醇(epifriedelinol,Ⅲ),豆甾醇(stigmasterol,Ⅳ),正二十八烷酸(octa-cosanoic acid,V),β-胡萝卜甙(β-daucosterol,Ⅵ),邻羟基桂皮酸(O-hydroxy cinnamic acid,Ⅶ),阿魏酸(ferulic acid,Ⅷ),咖啡酸(caffeic acid,Ⅸ),2-异丙烯基-5-乙酰基-6-羟基苯骈呋喃的乙酰化物(2-isopropenyl-5-acetyl-6-hydroxybenzofuran acetate,Ⅹ)。化合物(Ⅲ～Ⅹ)均系首次从该植物中分离到。     

入侵植物紫茎泽兰化感作用及其途径研究

紫茎泽兰广泛入侵中国西南地区,研究结果表明化感作用是其入侵的重要武器,但其化感作用的途径并不十分清楚。本研究中,我们发现紫茎泽兰可以通过多种途径对两种栽培植物大麦和玉米的生长产生化感作用,这些途径包括了叶挥发物、叶淋溶物以及根分泌物。并且在紫茎泽兰幼苗早期就可以检测到这些化感作用。然而,没有实验证据表明紫茎泽兰落叶的微生物降解物对两种测试植物具有化感作用。     

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。     

紫茎泽兰对四环素的吸收特性

[目的] 探究四环素在水和紫茎泽兰间的传递以及在紫茎泽兰体内的累积特征。[方法] 利用高效液相色谱检测紫茎泽兰幼苗在水培过程中对四环素的吸收及其在根茎叶中的积累。[结果] 在10~20 mg·L^-1四环素的处理浓度范围内,紫茎泽兰根、茎、叶均能吸收并积累四环素,且吸收累积量均随处理浓度和处理时间的增加而升高。当紫茎泽兰在20 mg·L^-1四环素的水培液处理20 d时,茎中的四环素累积量最高,为（59.34±3.86）mg·kg^-1;根中的次之,为（52.52±5.89）mg·kg^-1;而叶中的最低,为（23.19±4.17）mg·kg^-1。此外,紫茎泽兰茎的四环素富集系数最大,根的次之,叶的最小。[结论] 紫茎泽兰能够较好地从水培液中吸收并累积四环素,具有吸收净化四环素污染水源的潜力。     

入侵植物紫茎泽兰化感作用及其途径研究

紫茎泽兰广泛入侵中国西南地区,研究结果表明化感作用是其入侵的重要武器,但其化感作用的途径并不十分清楚。本研究中,我们发现紫茎泽兰可以通过多种途径对两种栽培植物大麦和玉米的生长产生化感作用,这些途径包括了叶挥发物、叶淋溶物以及根分泌物。并且在紫茎泽兰幼苗早期就可以检测到这些化感作用。然而,没有实验证据表明紫茎泽兰落叶的微生物降解物对两种测试植物具有化感作用。     

紫茎泽兰醇提物的毒理学研究

为确保以紫茎泽兰提取物为主要原药的植物源农药的安全性,对紫茎泽兰醇提物进行了小鼠经口急性毒性试验、大白兔急性皮肤和眼刺激试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核计数及小鼠精子畸形试验等急性毒性和遗传毒性试验。结果表明,受试物对两种性别的小鼠经口急性毒性试验,LD50大于5000mg／kg,对大白兔皮肤无刺激性;小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验及小鼠精子畸形试验结果均为阴牲,受试物未见遗传毒性。     

紫茎泽兰与4种功能型草本植物根系生长特征和竞争效应

研究了紫茎泽兰与非洲狗尾草、本地狗尾草、佩兰和小藜在野外单、混种条件下根系形态特征,并对相对竞争能力进行了分析.结果表明： 紫茎泽兰与非洲狗尾草混种条件下,紫茎泽兰根系长度、体积和表面积比单种时减小,而非洲狗尾草增大;紫茎泽兰混种时生物量比单种时降低了77.1%,而非洲狗尾草增加了80.4%;非洲狗尾草相对产量和竞争平衡指数高于紫茎泽兰,相对产量总和约为1.0,说明非洲狗尾草地下竞争能力强于紫茎泽兰.紫茎泽兰与本地狗尾草混种条件下,两物种根系长度、体积和表面积低于单种,生物量分别比单种降低了45.3%和22.8%;竞争效应参数表明两物种具有较强的竞争效应.紫茎泽兰与佩兰混种时,两物种根系长度、体积和表面积与在单种时无显著差异,生物量分别低于单种;竞争效应参数表明紫茎泽兰具有竞争优势.紫茎泽兰与小藜混种时,紫茎泽兰根系形态和竞争能力均占优势.从地下根系竞争来看,可以利用非洲狗尾草替代控制紫茎泽兰以及对紫茎泽兰入侵迹地进行生态修复.     

不同地理种群紫茎泽兰生长繁殖特征的比较研究

对云南省9个不同地理种群紫茎泽兰的野外生长繁殖特性进行了调查,并采集各种群种子在温室内培植,观测比较它们在同质环境下的种子萌发、幼苗生长发育及植株开花结实情况.研究结果显示,(1)野外不同地理种群紫茎泽兰之间其植株生长和繁殖特征均存在显著差异,从南到北各种群植株的生长发育特征均呈现出先升后降的趋势,符合从高温边缘区到适生区再到低温边缘区的分布格局规律.(2)在温室同质环境下不同地理种群紫茎泽兰之间除植株根冠比和种子发芽指数差异显著外(P＜0.05),植株生长繁殖的其他指标的差异均不显著,说明野外不同地理种群紫茎泽兰的生长繁殖特性差异基本还不具有遗传性,局域适应对紫茎泽兰入侵能力的影响还较小,而较强的表型可塑性对紫茎泽兰入侵能力可能起到主要作用,这可能与其入侵时间较短有关.表明在分布区边缘,紫茎泽兰仍具有较强的繁殖能力,将随着其生理抗性的适应性分化而具有更宽的入侵范围.     

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。