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。     

紫茎泽兰种子种群动态及萌发特性

在紫茎泽兰的入侵地四川省德昌县, 选择撂荒地、农田和马尾松林3个不同的生境, 从种子雨、种子库角度研究了紫茎泽兰种子种群动态规律,及其种子在不同光照和土壤基质条件下的萌发特性. 结果表明,3个生境下紫茎泽兰种子种群仅存在于当年3～6月,于4月底达到年高峰值. 其年降种子雨量在撂荒地中高达2.4×10⁵粒·m^-2,并均分布于2 cm土层以上, 且在撂荒地生境下紫茎泽兰种子的千粒重和活力均显著高于另外两个生境. 到7月上旬, 3个生境下土壤中均未发现有活力的种子. 在实验的光照条件下, 全光照对紫茎泽兰的种子萌发有抑制作用,而在28%光照条件下萌发率最高;砂壤土较适宜紫茎泽兰种子的萌发,生红土中其萌发速度及萌发率均最低.     

飞机草花蕾中Beclin1基因的克隆与表达

以入侵植物飞机草的不同时期花蕾为材料,利用RT-PCR法扩增得到了与PCD相关的类Beclin1基因的部分cDNA序列(大约700 bp),与烟草叶片中的基因序列(AY701316)同源性为95%;Northern blotting结果表明类Beclin1基因在花蕾发育中期的表达量高于初期和后期;通过DNA ladder检测表明在花蕾发育过程中伴随着PCD的发生,这些结果表明花蕾发育中期是PCD初期发生的活跃期,是绒毡层逐渐退化和花粉不断形成的过程.通过对生殖过程中的细胞程序性死亡的分子生物学研究,初步揭示了飞机草入侵过程与PCD的相互关系.     

飞机草花蕾中Beclin1基因的克隆与表达

本文以入侵植物飞机草的不同时期花蕾为材料,利用RT-PCR法扩增得到了与PCD相关的类Beclin1基因的部分cDNA序列(大约700bp),与烟草叶片中的基因序列（AY701316）同源性为95%;Northern blotting结果表明类Beclin1基因在花蕾发育中期的表达量高于初期和后期;通过DNA ladder检测表明在花蕾发育过程中伴随着PCD的发生,这些结果表明花蕾发育中期是PCD初期发生的活跃期,是绒毡层逐渐退化和花粉不断形成的过程。通过对生殖过程中的细胞程序性死亡的分子生物学研究,初步揭示了飞机草入侵过程与PCD的相互关系。     

紫茎泽兰入侵对土壤细菌的群落组成和多样性的影响

外来生物入侵可能对生物群落结构和生态系统功能产生多种影响, 但入侵植物与土壤微生物群落组成和多样性的关系尚不清楚。为了揭示外来植物紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)入侵对土壤化学性质和细菌群落组成及多样性的影响, 本研究利用第二代高通量测序技术, 比较了紫茎泽兰不同入侵程度的生境(本地植物群落、紫茎泽兰与本地植物混生群落、紫茎泽兰单优群落)土壤中细菌群落的差异。土壤化学性质分析表明, 土壤pH值、有机质、全N和全K随着紫茎泽兰的入侵而逐渐降低, 而土壤全P则在入侵程度最高的生境土壤中最高。通过测序共获得7,755个细菌OUT (operational taxonomic unit)。结果表明, 紫茎泽兰入侵对土壤的细菌多样性影响较小, ACE和Chao指数在3种不同生境间的差异不显著。细菌在紫茎泽兰与本地植物混生群落中的Shannon指数最低, 即细菌的多样性在中等入侵程度的生境最低。此外, 紫茎泽兰入侵改变了土壤细菌组成和结构, 酸杆菌门(Acidobacteria)和疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度, 从本地植物群落、混合群落到紫茎泽兰单优群落, 呈现出先增加后减少的趋势。可见, 紫茎泽兰入侵一定程度上改变了土壤微生物的多样性和群落结构, 并改变了土壤的化学性质。     

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.     

几种植物次生物质对褐稻虱种群的控制作用模拟

为探讨褐稻虱Nilaparvata lugens (Stål)种群生态控制的作用机理,应用状态空间方程和作用因子添加分析法,研究植物次生物质不同组合对褐稻虱种群的控制作用;本研究以薇甘菊Mikania micrantha乙醇提取物、 飞机草Eupatorium odoratum乙醇提取物与现代苦楝Melia azedarach油的不同组合,作用于褐稻虱种群;根据不同虫期的调查数据,拟合出控制矩阵中各分块矩阵的元素值,并对褐稻虱种群的控制作用进行模拟。结果表明：单独施用薇甘菊乙醇提取物（1 g DW/100 mL）、飞机草乙醇提取物（1 g DW/100 mL）、 现代苦楝油（200倍）各1次, 能显著降低褐稻虱种群数量, 然而种群趋势指数I（population trend index）仍在1.00以上,即下代褐稻虱种群仍呈增长趋势,联合添加其中2种或3种能持续控制褐稻虱下代种群的增长。同时,植物次生物质对褐稻虱种群的控制作用主要表现在对成虫产卵的忌避作用,尤其是在本田种群建立的初期,由于其显著的忌避作用, 降低田间卵量,使其种群数量明显降低,可有效地控制其为害。     

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。     

光照和温度对飞机草种子萌发的影响

通过在人工培养箱内模拟环境条件,探讨了不同光照和变温对飞机草种子萌发的影响。结果表明:在有光照状况下,飞机草种子在15℃/10℃～40℃/35℃条件下均能萌发,飞机草种子萌发的最适变温为30℃/25℃,萌发率达47.5%;而黑暗条件下,飞机草种子在15℃/10℃时不能萌发;在20℃/15℃～35℃/30℃范围内,温度越高,飞机草种子萌发高峰的出现时间越早;在15℃/10℃～30℃/25℃范围内,飞机草种子的萌发率随温度的升高而升高,超过30℃/25℃后,萌发率下降,而适当的光照有利于飞机草种子的萌发。飞机草成为入侵种并迅速扩散与其种子萌发对光照和温度的适应性密切相关。