薇甘菊的化感作用研究

研究薇甘菊对萝卜、黑麦草、白三叶以及薇甘菊常见伴生树种马占相思、马尾松、大叶桉的生化他感作用。分别用薇甘菊地上部分、根部、枯枝叶和土壤的水提液以及地上部分的石油醚、乙酸乙酯和乙醇提取液按照一定浓度进行生物测定。研究表明,薇甘菊地上部分水提液能够显著影响受体植物生长,根水提液的抑制作用程度稍低,其枯枝叶水提液基本无作用。薇甘菊地上部分的石油醚和乙醇提取物均对受体植物幼苗生长表现出一定的抑制作用．但是乙酸乙酯提取物的作用最强烈,可使种子发芽过程受阻,幼苗生长受抑制程度高达90％以上．显示化感物质主要集中在这一部分。     

薇甘菊挥发油的化感潜力

外来植物薇甘菊 (MikaniamicranthaKunth .)已成为华南地区重要的杂草 ,其挥发油对植物、真菌和细菌均具有生物活性 ,对植物和水稻稻瘟病菌的抑制活性尤其显著 .随着薇甘菊挥发油浓度 (2 0 0、4 0 0、80 0、16 0 0mg·L-1)的增加 ,6种受试植物幼苗的生长随之明显减弱 .薇甘菊挥发油 (2 5 0 0 g·hm-2 )土壤处理 ,受试的 6种植物鲜重明显减少 ,出苗时间推迟 1～ 2d .薇甘菊挥发油在中等浓度 (40 0mg·L-1)时 ,对水稻稻瘟病菌的抑制作用最强 ,抑菌率为 5 3.38%;对香蕉枯萎病菌的抑制作用次之 ,抑菌率为2 8.6 6 %;对长春花疫病菌的抑制作用最弱 ,抑菌率为 18.6 9%.     

薇甘菊化感物质对土壤氮素矿化的影响及其化感利己作用

【目的】研究入侵植物薇甘菊提取物对土壤氮素矿化的影响及化感利己作用,为薇甘菊通过释放化感物质促进自身生长并排斥本地植物生长提供实验证据,为揭示薇甘菊的入侵机制提供理论依据。【方法】采用经典的化感生测实验、化感物质添加实验以及盆栽控制实验,对比研究薇甘菊及其本地伴生植物水提液和粗提物的化感生测效应、水提液和粗提物添加对土壤氮素的影响以及水提液添加对薇甘菊生长的影响。【结果】与本地伴生种相比,薇甘菊水提液的化感抑制作用较强且促进了土壤硝态氮的生成;而薇甘菊粗提物的化感作用较弱且抑制了土壤铵态氮和硝态氮的生成。水提液盆栽控制实验结果表明,与本地伴生种火炭母相比,薇甘菊水提液具有显著的化感利己作用,这与薇甘菊水提液处理后薇甘菊生长土壤中的蛋白酶活性增强和有效氮含量增加相一致。【结论】薇甘菊可通过水溶性化感物质促进有效氮的生成来实现化感利己作用。     

薇甘菊挥发油的化感潜力

外来植物薇甘菊(Mikania micrantha Kunth.)已成为华南地区重要的杂草,其挥发油对植物、真菌和细菌均具有生物活性,对植物和水稻稻瘟病菌的抑制活性尤其显著.随着薇甘菊挥发油浓度(200、400、800、1600mg·L^-1)的增加,6种受试植物幼苗的生长随之明显减弱.薇甘菊挥发油(2500g·hm^-2)土壤处理,受试的6种植物鲜重明显减少,出苗时间推迟1～2d.薇甘菊挥发油在中等浓度(400mg·L^-1)时,对水稻稻瘟病菌的抑制作用最强,抑菌率为53.38%;对香蕉枯萎病菌的抑制作用次之,抑菌率为28.66%;对长春花疫病菌的抑制作用最弱,抑菌率为18.69%.     

外来入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)对温度升高的响应

为探讨全球变化温度升高对外来入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)化感作用和入侵能力的影响,研究不同温度(22、26和30℃)处理对其种子萌发、幼苗生长、生物量分配、挥发物成分和化感作用的影响。结果表明,薇甘菊种子在温度为22、26和30℃时的萌发率分别为29.2%、52.4%和75.2%。30℃条件下薇甘菊种子萌发率最高,萌发速度快。温度升高显著增加薇甘菊茎的生长、增加对茎的生物量分配。GC-MS和GC测定显示,温度升高改变了薇甘菊挥发物的化学成分。同时,生物测定表明,温度升高增强薇甘菊挥发物对萝卜(Raphanus sativus)和油菜(Brassica campestris)的化感作用。说明温度升高促进了薇甘菊种子的萌发和生长,同时增强了该植物的化感作用,温度升高可能加速薇甘菊的生物入侵。     

薇甘菊入侵对中小型土壤动物群落结构特征的影响

薇甘菊是菊科假泽兰属的恶性杂草,在我国华南地区已成功入侵并造成严重危害.为了解薇甘菊入侵对土壤动物的影响效应,采用野外样地试验法对广州市火炉山森林公园薇甘菊入侵群落的土壤动物进行了调查.2009年4次采样共获得中小型土壤动物5206头,隶属于4门10纲19类,其中线虫类为优势类群,蜱螨目、弹尾目和轮虫是常见类群.薇甘菊入侵地中小型土壤动物群落结构特征发生了改变,与其他样区相比,入侵区中小型土壤动物的总个体数以及线虫类、蜱螨目的个体数显著增加,但中小型土壤动物类群数的变化不明显;在群落多样性方面,薇甘菊入侵区土壤动物群落的密度-类群指数显著提高,物种丰富度、优势度指数亦有所上升,但差异不明显,而均匀度、Shannon指数趋于下降;在群落相似性方面,薇甘菊入侵区与群落交错区的相似程度较高,与土著植物区的相似程度较低.薇甘菊入侵所引起的局部气候环境、凋落物、根系分泌物与土壤理化性质的变化可能是造成中小型土壤动物群落结构特征改变的主要原因.     

入侵植物薇甘菊的根际土壤微生物特征

盆栽试验比较入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)和本土植物爬山虎(Parthenocissus tricuspidata)生长过程中的根际土壤微生物结构(磷脂脂肪酸方法)、酶活性及理化性质的特征, 以期揭示薇甘菊入侵过程中的土壤微生物学机制。结果显示: 与本地种爬山虎相比, 薇甘菊根际土壤pH 值降低, 有机质、总氮、铵氮和有效磷含量减少, 但硝态氮含量增加。薇甘菊根际土壤的细菌、真菌、放线菌脂肪酸含量高于爬山虎, 脱氢酶、脲酶、蛋白酶和磷酸酶活性显著增强。相关分析表明土壤微生物磷脂脂肪酸含量及酶活性与土壤有机质、氮、磷营养盐呈显著相关。     

薇甘菊入侵对中小型土壤动物群落 结构特征的影响

薇甘菊是菊科假泽兰属的恶性杂草,在我国华南地区已成功入侵并造成严重危害.为了解薇甘菊入侵对土壤动物的影响效应,采用野外样地试验法对广州市火炉山森林公园薇甘菊入侵群落的土壤动物进行了调查.2009年4次采样共获得中小型土壤动物5206头,隶属于4门10纲19类,其中线虫类为优势类群,蜱螨目、弹尾目和轮虫是常见类群.薇甘菊入侵地中小型土壤动物群落结构特征发生了改变,与其他样区相比,入侵区中小型土壤动物的总个体数以及线虫类、蜱螨目的个体数显著增加,但中小型土壤动物类群数的变化不明显;在群落多样性方面,薇甘菊入侵区土壤动物群落的密度-类群指数显著提高,物种丰富度、优势度指数亦有所上升,但差异不明显,而均匀度、Shannon指数趋于下降;在群落相似性方面,薇甘菊入侵区与群落交错区的相似程度较高,与土著植物区的相似程度较低.薇甘菊入侵所引起的局部气候环境、凋落物、根系分泌物与土壤理化性质的变化可能是造成中小型土壤动物群落结构特征改变的主要原因.     

外来植物入侵对土壤氮有效性的影响

外来植物入侵对土壤氮循环和氮有效性的影响是入侵成功或进一步加剧的重要原因。通过对比相同研究地点入侵区域和无入侵区域的土壤原位氮状态差异, 探讨了外来植物入侵对土壤氮有效性的影响程度和生理生态学机制。基于107篇相关研究文献数据的整合, 发现植物入侵区域相对于无入侵区域土壤总氮、铵态氮、硝态氮、无机氮、微生物生物量氮含量显著增加, 增幅分别为(50 ± 14)%、(60 ± 24)%、(470 ± 115)%、(69 ± 25)%、(54 ± 20)%。土壤硝态氮含量增幅较大反映硝化作用增强, 这可能增加入侵植物硝态氮利用以及喜硝植物的共存。温带地区植物入侵后土壤的硝态氮含量增幅显著高于亚热带地区。固氮植物入侵后土壤的总氮和无机氮含量增幅均显著高于非固氮植物入侵。木本和常绿植物入侵后土壤的总氮含量增幅分别高于草本和落叶植物入侵; 而土壤铵态氮含量的增幅没有显著差异且与固氮入侵植物占比无明显关系; 然而硝态氮含量的增幅普遍较高且与固氮入侵植物占比显著正相关。外来入侵植物固氮功能以及凋落物质量和数量是影响土壤氮矿化和硝化过程的关键因素。该研究为理解外来植物入侵成功和加剧的机制以及入侵植物功能性状与土壤氮动态之间的关系提供了新的见解。     

水分胁迫对入侵植物薇甘菊幼苗生长的影响

水分是影响薇甘菊(Mikania micrantha)生长的重要环境因子,但通过调控生长环境包括土壤水分和空气湿度来探讨这一入侵植物的适应能力的报道较少.本文通过设置2个水分梯度:处理Ⅰ土壤含水量30%～60%和空气相对湿度80%～90%,处理Ⅱ土壤含水量10%～20%和空气相对湿度20%～30%进行试验.结果发现土壤含水量在10%～20%且空气相对湿度在20%～30%时,水分胁迫能显著影响薇甘菊的幼苗生长和光合特性.胁迫条件下植株生长速率明显降低,最大净光合速率和最大量子效率分别是1.94 μmol·m-2·s-1和64.91 mmol·mol-1,比对照8.63 μmol·m-2·s-1和211.34 mmol·mol-1明显偏低.本文将空气相对湿度作为水分胁迫条件之一,阐述了空气相对湿度的增加能扩大薇甘菊的适生范围,并分析得出气孔限制可能是水分胁迫下薇甘菊生长受抑制的主要原因.     

海南岛外来植物薇甘菊危害现状及入侵动态研究

为全面了解薇甘菊在海南的危害现状与入侵动态,提供有效防治的科学依据,对海南全岛薇甘菊入侵现状进行了调查,分析其入侵动态,并对其分布区进行预测。结果表明,自2003年在海口、文昌首次发现以来,薇甘菊已侵入到海南10余个市县,由于其繁殖力强、生长迅速、适应性好,与本地植物进行强烈的资源竞争,对本地农林业生产已构成一定危害,而且有向整个海南岛扩散蔓延的趋势。因此,必须引起高度重视,采取综合防治,有效减少薇甘菊大面积入侵造成的危害和损失。     

两种生境中薇甘菊种群的生物量生殖分配

于2004年薇甘菊（Mikania micrantha）生殖阶段的现蕾期至种子成熟期,从种群和构件水平上研究了两种生境（林窗和开阔地）中薇甘菊种群的生物量生殖分配。结果表明,在生殖生长过程中,两种生境中的种群用于营养生长的生物量分配均占有绝对优势,而生殖生长的波动相对较大。花序的生物量分配（RA）总体上均呈现由低到高的变化趋势。在不同时期,林窗薇甘菊种群的营养枝生物量分配均小于开阔地,而除了种子形成期和种子成熟期以外的其它各个时期,林窗中生殖枝的生物量分配均大于开阔地,林窗中花序的生物量分配均显著大于开阔地。表明薇甘菊能有效权衡其在不同生境中的繁殖策略,开阔地中的薇甘菊种群的繁殖策略倾向于克隆繁殖,而林窗生境中薇甘菊种群则相对更倾向于有性生殖。     

Two new ent-kaurene diterpene glucosides from the roots of Mikania micrantha

Two new ent-kaurene diterpene glucosides, β-d-glucopyranosyl-15α-(3-hydroxyl-3-methylbutanoyloxy)-ent-16-kauren-19-oate (1) and β-d-glucopyranosyl-15α-hydroxy-ent-16-kauren-19-oate (2), were isolated from the roots of Mikania micrantha. Their structures were elucidated on the basis of spectroscopic evidence. Both compounds were evaluated for allelopathic effects on the seed germination and seedling growth of Arabidopsis thaliana. Compound 1 inhibited the seedling growth by 68.3% at the concentration of 0.5 mM.     

薇甘菊水提物的抑菌试验研究

以枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为代表,分别探讨了薇甘菊水溶性提取物对上述3种细菌在培养24 h过程中的光密度、活菌数和最低杀菌浓度的影响。试验结果表明,在一定浓度范围内薇甘菊水提物对上述3种细菌均有不同程度的抑制作用。其中,枯草芽孢杆菌的抑制作用最强,其次是大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。透射电镜观察结果表明,薇甘菊水提物可抑制金黄色葡萄球菌细胞壁的分离,因而抑制了细胞的分裂而达到抑菌效果。     

Effects of Exotic Plant Invasions on Soil Nutrient Cycling Processes

Although it is generally acknowledged that invasions by exotic plant species represent a major threat to biodiversity and ecosystem stability, little attention has been paid to the potential impacts of these invasions on nutrient cycling processes in the soil. The literature on plant–soil interactions strongly suggests that the introduction of a new plant species, such as an invasive exotic, has the potential to change many components of the carbon (C), nitrogen (N), water, and other cycles of an ecosystem. I have reviewed studies that compare pool sizes and flux rates of the major nutrient cycles in invaded and noninvaded systems for invasions of 56 species. The available data suggest that invasive plant species frequently increase biomass and net primary production, increase N availability, alter N fixation rates, and produce litter with higher decomposition rates than co-occurring natives. However, the opposite patterns also occur, and patterns of difference between exotics and native species show no trends in some other components of nutrient cycles (for example, the size of soil pools of C and N). In some cases, a given species has different effects at different sites, suggesting that the composition of the invaded community and/or environmental factors such as soil type may determine the direction and magnitude of ecosystem-level impacts. Exotic plants alter soil nutrient dynamics by differing from native species in biomass and productivity, tissue chemistry, plant morphology, and phenology. Future research is needed to (a) experimentally test the patterns suggested by this data set; (b) examine fluxes and pools for which few data are available, including whole-site budgets; and (c) determine the magnitude of the difference in plant characteristics and in plant dominance within a community that is needed to alter ecosystem processes. Such research should be an integral component of the evaluation of the impacts of invasive species.     

浙江新外来入侵植物——合被苋

合被苋Amaranthus polygonoides L.原产加勒比海岛、美国、墨西哥等地,是新近传入浙江的外来植物。本文报道合被苋的植物学和生态学特性,介绍其在国内外分布和国内蔓延情况,为该种的早期控制提供基础资料。     

薇甘菊提取物对螺旋粉虱的生物活性

【背景】薇甘菊和螺旋粉虱均为我国入侵物种,且二者之间无寄生关系。本研究旨在挖掘薇甘菊的利用价值,为其在螺旋粉虱生态防控中的使用提供依据。【方法】采用药膜法和田间喷雾法,研究了4种提取方法（冷浸法、索氏提取法、冷浸—索氏提取法、温浸法）获得的薇甘菊提取物对螺旋粉虱成虫的室内生物活性和田间防治效果。【结果】在所选择的4种提取方法中,索氏提取法和温浸法的提取率最高,分别为9.90%和9.35%;冷浸—索氏提取法和冷浸法的提取率相对较低,分别为7.73%和4.50%。室内生物测定表明,采用冷浸法、冷浸—索氏提取法、索氏提取法和温浸法所获得的薇甘菊提取物对螺旋粉虱成虫的LC50值分别为8.94、9.03、6.32和7.51 mg·mL-1,但由于95%置信区间存在重合,不同提取物活性之间的差异不显著。田间试验结果则表明,不同提取方法获得的薇甘菊提取物对螺旋粉虱成虫都具有良好的防治效果,100倍液处理7 d后,对螺旋粉虱的校正防效均在75%以上。但是,索氏提取法和温浸法提取物防治效果显著优于冷浸—索氏提取法和冷浸法。【结论与意义】薇甘菊提取物对螺旋粉虱具有生物活性。     

入侵害草薇甘菊的防除研究进展

对薇甘菊MikaniamicranthaH.B.K.防除的最新研究进展进行了综述。薇甘菊的防除,目前主要采用人工清除、化学防除、生态防除和生物防治等方法,其中生物防治是最有效的防治方法之一。生物防治中艳婀珍蝶Actinotethaliapyrrha和安婀珍蝶A.anteas是较有前途的两种昆虫;柄锈菌PucciniaspegazzinideToni能使薇甘菊生长受阻、矮化、枯萎和死亡,在中国有利用的可能;凤凰木Delonixregia、血桐Macarangatanarius、榥伞枫Heteropanaxfragrans可以利用植物相克作用控制薇甘菊;菟丝子属Cuscuta的3种菟丝子能侵染薇甘菊,其中田野菟丝子Cuscutacampestris对薇甘菊控制作用较强,是以草治草的一种新方法。     

Non-Additive Effects on Decomposition from Mixing Litter of the Invasive Mikania micrantha H.B.K. with Native Plants

A common hypothesis to explain the effect of litter mixing is based on the difference in litter N content between mixed species. Although many studies have shown that litter of invasive non-native plants typically has higher N content than that of native plants in the communities they invade, there has been surprisingly little study of mixing effects during plant invasions. We address this question in south China where Mikania micrantha H.B.K., a non-native vine, with high litter N content, has invaded many forested ecosystems. We were specifically interested in whether this invader accelerated decomposition and how the strength of the litter mixing effect changes with the degree of invasion and over time during litter decomposition. Using litterbags, we evaluated the effect of mixing litter of M. micrantha with the litter of 7 native resident plants, at 3 ratios: M₁ (1∶4, = exotic:native litter), M₂ (1∶1) and M₃ (4∶1, = exotic:native litter) over three incubation periods. We compared mixed litter with unmixed litter of the native species to identify if a non-additive effect of mixing litter existed. We found that there were positive significant non-additive effects of litter mixing on both mass loss and nutrient release. These effects changed with native species identity, mixture ratio and decay times. Overall the greatest accelerations of mixture decay and N release tended to be in the highest degree of invasion (mix ratio M₃) and during the middle and final measured stages of decomposition. Contrary to expectations, the initial difference in litter N did not explain species differences in the effect of mixing but overall it appears that invasion by M. micrantha is accelerating the decomposition of native species litter. This effect on a fundamental ecosystem process could contribute to higher rates of nutrient turnover in invaded ecosystems.     

外来入侵植物假臭草的黄酮类成分研究

从外来入侵植物假臭草的70%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取物中分离得到5个黄酮化合物,利用波谱方法鉴定为5,6,7,4′-四甲氧基黄酮(1),7-羟基-5,6,4′-三甲氧基黄酮(2),4′-羟基-5,6,7-三甲氧基黄酮(3),5,4′-二羟基-6,7-二甲氧基黄酮(4),5,7,4′-三羟基-6-甲氧基黄酮(5).化合物1～5均首次从该植物中分离得到.