外来植物加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）入侵的结构基础

采用野外观察、光镜、扫描电镜等手段,对入侵皖北的加拿大一枝黄花形态解剖结构进行了研究,并藉此理解该物种入侵适应的结构基础.结果表明:叶的上、下表皮的气孔数目均较少,具有厚的角质层和长的表皮毛,能起到保水和保护作用;叶片内有发达维管束和束鞘延伸,增加了叶片对光合产物的输导能力,以满足地下营养器官发育的需要.茎具有较强输导和支持能力的结构特征.主根过早停止发育,以适应地下逸生结构发育的需要.加拿大一枝黄花花期、花序结构和未能与本地昆虫建立固定访问关系使部分头状花序不育,成熟花粉粒外有胼胝质包被,有利于花粉传播,其花粉粒属于较为进化的类型;根状茎含较多菊糖,具备成为独立散布体的物质和结构基础.     

The relationship between soil seed bank,above‐ground vegetation and disturbance intensity on old‐field successional permanent plots

Questions: How does disturbance and successional age influence richness, size and composition of the soil seed bank? What is the potential contribution of the soil seed bank to the plant community composition on sites differing in their successional age or disturbance intensity? Location: Experimental Botanical Garden of Göttingen University, central Germany. Methods: Above‐ground vegetation and soil seed bank were studied on formerly arable fields in a 36‐year‐old permanent plot study with five disturbance intensities, ranging from yearly ploughing via mowing to long‐term uninterrupted succession. We compared species compositions, seed densities and functional features of the seed bank and above‐ground vegetation by using several methods in parallel. Results: The seed bank was mainly composed of early successional species typical of strongly disturbed habitats. The difference between seed bank composition and above‐ground vegetation decreased with increasing disturbance intensity. The species of greatest quantitative importance in the seed bank was the non‐native forb Solidago canadensis. Conclusions: The ability of a plant community to regenerate from the soil seed bank dramatically decreases with increasing time since abandonment (successional age) and with decreasing disturbance intensity. The present study underlines that plant species typical of grasslands and woodlands are limited by dispersal capacity, owing to low capacity for accumulation of seeds in the soil and the fact that most species do not build up persistent seed banks. Rare and target species were almost absent from the seed bank and will, after local elimination, depend on reintroduction for continuation of their presence.     

小蓬草的胚胎学研究

对小蓬草(Conyza canadensis)大小孢子发生、雌雄配子体形成、受精、胚及胚乳发育过程进行了研究,主要结果如下:花药四室,药壁由表皮、药室内壁、中层和绒毡层组成.表皮退化;药室内壁宿存,细胞柱状伸长,纤维状加厚;中层细胞退化较早,在小孢子母细胞减数分裂开始时仅存残迹;绒毡层于小孢子母细胞减数第一次分裂前期开始原位变形退化,属于腺质型绒毡层;小孢子母细胞减数分裂为同时型,四分体的排列方式主要为四面体形和左右对称形;成熟花粉粒多为3细-胞花粉粒,偶见2细-胞花粉粒.子房下位,2心皮,1室,单胚珠,基生胎座;单珠被,薄珠心,倒生胚珠,具发达的珠被绒毡层.珠心表皮下分化出大孢子孢原细胞,孢原细胞直接发育为大孢子母细胞,大孢子母细胞减数分裂形成4个大孢子直线形排列,仅合点端的大孢子发育成功能大孢子母细胞,胚囊发育为蓼型.两个极核在受精前融合为次生核,珠孔受精.胚乳发育属于核型,胚胎发育为紫菀型;具胚乳吸器.     

加拿大一枝黄花对庐山自然保护区林地植物多样性及其季节动态的影响

为揭示加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)在庐山自然保护区的扩散过程及其对林地的可能影响及规律,调查了庐山自然保护区周边加拿大一枝黄花的分布现状,并在庐山自然保护区加拿大一枝黄花入侵群落设置了长期监测样地,对7个1 m×1 m的样方进行了植物多样性季节变化的定点研究.结果发现,加拿大一枝黄花已在庐山自然保护区周边大量发生,尤其是在城镇周边和高速公路两侧.庐山自然保护区森林覆盖率较高,光弱、多雾天气不利于加拿大一枝黄花的生长与繁殖,因此,加拿大一枝黄花在样地内的扩散较慢.但是,加拿大一枝黄花在所处的植物群落草本层一直长期存在,并导致样地内部分本土草本植物多度下降,尤其在每年10月期间群落植物多样性下降到最低.研究结果表明,加拿大一枝黄花也有可能在郁闭度较好的林地实现种群更新,对自然保护区的潜在影响不容忽视.     

南方菟丝子对加拿大一枝黄花的寄生控制效应

以安全性较高的本土植物南方菟丝子和重要的外来入侵植物加拿大一枝黄花为材料,于温室中采用盆栽试验在湿润和半湿润条件下用南方菟丝子寄生不同生长阶段(幼苗阶段、过渡阶段和成株阶段)的加拿大一枝黄花植株,考察加拿大一枝黄花植株被寄生后的营养生长、光合生理、逆境生理等指标,探索适宜南方菟丝子寄生加拿大一枝黄花的最佳条件阈值。结果显示:(1)寄生处理与对照之间,加拿大一枝黄花株高、基径、生物量、叶绿素含量、光合速率、可溶性糖、丙二醛、脯氨酸等指标差异均显著;(2)幼苗组、过渡组被寄生加拿大一枝黄花的株高增量、基径增量、生物量、叶绿素含量、净光合速率均显著低于相应对照组,而其可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量均显著高于相应对照组;(3)在半湿润条件下,加拿大一枝黄花的株高、基径增量均小于湿润条件下植株,其净光合速率、叶绿素含量在幼苗组和过渡组均小于湿润条件下植株,而可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量在在幼苗组和过渡组均大于湿润条件下相应指标;(4)幼苗组、过渡组加拿大一枝黄花被寄生后无法正常开花结实,寄生幼苗组加拿大一枝黄花的南方菟丝子亦无法正常开花结实。研究表明,在湿润与半湿润地区,南方菟丝子可以寄生各生长阶段的加拿大一枝黄花,并对株高1.2 m以下的植株产生较强的寄生胁迫;寄生的最佳时间段为每年的4月到8月。     

氮沉降对不同入侵程度加拿大一枝黄花化感作用的影响

为探究全球氮沉降影响外来植物入侵扩张的作用机制,该文通过受控模拟试验,以入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)为对象,研究了三种氮水平(N0、N5和N12)下五种不同入侵程度(种内及种间竞争)的加拿大一枝黄花凋落叶浸提液对本地植物莴苣(Lactuca sativa)种子萌发和幼苗生长化感作用的影响。结果表明:(1)N0、N5和N12处理下的不同入侵程度加拿大一枝黄花凋落叶浸提液均显著抑制莴苣的萌发和生长,其中N5土壤入侵初期(S1A3)处理浸提液的化感作用最显著,其发芽速度指数、发芽活力指数、根长、株高和叶长比对照分别降低了61%、79%、84%、68%和13%,此时凋落叶中的总酚和总黄酮含量最高,分别为0.48 mg·g^-1和1.50 mg·g^-1。(2)相同氮添加下,入侵程度对加拿大一枝黄花化感作用有显著影响,随着入侵程度的增加,加拿大一枝黄花化感作用显著减弱,入侵初期(S1A3)凋落叶化感作用显著高于入侵后期(S3A1)。(3)相同入侵程度下,氮添加对加拿大一枝黄花化感作用有显著影响,N5处理的加拿大一枝黄花化感作用比N0或N12处理显著增加。(4)氮添加与入侵程度有交互作用,两者共同作用显著影响了莴苣种子的综合化感作用。综上结果表明,氮沉降可能会增强入侵初期加拿大一枝黄花凋落叶对本地植物的化感抑制作用,进一步促进外来植物的成功入侵,为进一步研究加拿大一枝黄花的化感作用及生态防治提供了一定的理论参考。     

入侵植物加拿大一枝黄花对土壤水分变化的生态学响应

以盆栽的入侵植物加拿大一枝黄花为材料,在100%(CK)、80%(W_80)、60%(W_60)和40%(W_40)土壤田间持水量条件下,研究了该植物的生长、生物量分配和光合生理特征,以探讨其入侵机制.结果表明:(1)加拿大一枝黄花的生长速率、株高、叶面积(叶长、叶宽)等均随土壤含水量的降低而下降;总生物量及根、茎、叶各器官生物量积累均随土壤含水量的减少而呈不同程度降低,根生物量比、叶生物量比和根冠比则表现出逐渐增大趋势,并在W_40处理下达到最大;克隆生长在W_40处理下受到严重抑制,表现为无克隆分株和二级根茎,分枝强度低、根茎直径小等特征.(2)随着土壤含水量减少,植株叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量逐渐下降,叶绿素a/b比值却升高,同期的净光合速率、最大净光合速率、光饱和点下降,而光补偿点却上升,其光适应范围逐渐变小.研究发现,加拿大一枝黄花具有较强的抗旱性和耐旱性,但重度干旱仍严重影响其正常生长,其适宜的水分生态位是中偏湿的土壤环境;其通过一系列形态和生理上的可塑性变化来适应和占据各种异质性生境,表型可塑性可能是其成功入侵的重要机制.     

加拿大一枝黄花提取物的抗氧化活性研究

为进一步开发和利用加拿大一枝黄花(Solidago canadensis),该研究采用氯化铝显色法和福林酚法测定加拿大一枝黄花乙醇提取物及其不同极性萃取物中的总黄酮和总酚的含量;以抗坏血酸(Vitamin C,Vc)和二丁基羟基甲苯(BHT)为阳性对照,应用2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)、1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)自由基清除体系、铁离子还原能力(FRAP)法和抗氧化能力指数(ORAC)法研究其体外抗氧化活性。结果表明:乙酸乙酯萃取物中的总黄酮(202.45 mg·g~(-1))和总酚(485.94 mg·g~(-1))含量最高,且其抗氧化活性最强,并强于阳性对照Vc(P0.05)。因而,加拿大一枝黄花乙酸乙酯萃取物将有可能成为一种潜在的天然高效抗氧化剂,具有广泛的应用前景。     

小蓬草精油对两种蚊虫的毒杀活性和成分分析

【目的】明确小蓬草Conyza canadensis ( L.) Cronq.精油的杀虫潜力及其活性成分。【方法】通过浸虫法和密闭熏蒸法测试了小蓬草精油对白纹伊蚊Aedes albopictus和致倦库蚊Culex pipiens quinquefasciatus幼虫及成蚊的毒杀活性, 并利用气相色谱 质谱联用仪（GC-MS）对精油的挥发性成分进行了定性分析。【结果】 小蓬草精油对白纹伊蚊1-4龄期幼虫及蛹的24 h LC50值分别为25.01, 45.88, 56.94, 64.60和346.23 μg/mL; 对致倦库蚊幼虫1-4龄期幼虫及蛹的24 h LC₅₀值分别为9.16, 8.65, 32.12, 43.68和197.83 μg/mL。在剂量分别为48, 64, 80, 96, 112和128 μg/cm3时, 小蓬草精油对白纹伊蚊成蚊的KT₅₀值分别为28.81, 22.31, 20.38, 17.05, 13.92和9.74 min; 对致倦库蚊的KT50值分别为34.90, 32.97, 23.97, 19.60, 15.20和10.34 min。 24 h熏蒸对白纹伊蚊和致倦库蚊成蚊的LC50值分别是75.46和99.19 μg/cm³。小蓬草精油的GC MS定性分析共分离鉴定出31种化合物, 其中单萜类物质6种, 倍半萜烯类物质17种, 含氧萜烯类6种。【结论】结果表明小蓬草精油对这两种蚊虫的毒杀活性较高, 具有深开发潜力。