不同入侵植物根际土壤养分、酶活性和微生物学特征

为了研究入侵植物根际土壤酶活性及土壤微生物特征,以紫茎泽兰(Ageratina adenophora)、飞机草(Eupatorium odoratum)、三叶鬼针草(Bidens pilosa)、黄顶菊(Flaveria bidentis)4种入侵植物根际土壤为对象,连续5年(2013—2017年)研究不同入侵植物根际土壤酶活性及土壤微生物特征并探讨其入侵机制.结果显示:(1)入侵植物的根际土壤pH值排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰,其中飞机草和黄顶菊间、三叶鬼针草和紫茎泽兰间的pH值差异不显著;土壤有机碳、全氮、全钾、微生物量碳和微生物量氮含量排序为紫茎泽兰>三叶鬼针草>黄顶菊>飞机草,不同入侵植物根际土壤有机碳、全氮、全钾、微生物量碳和微生物量氮含量间的差异均显著(P<0.05),而土壤全磷、微生物量磷含量间的差异均不显著.(2)不同入侵植物土壤微生物数量以细菌最多,其次是放线菌,真菌最少;土壤细菌、真菌、放线菌数量和微生物总数量表现出一致的变化趋势,其排序为紫茎泽兰>三叶鬼针草>黄顶菊>飞机草,不同入侵植物根际土壤细菌、放线菌数量和微生物总数量的差异均显著(P<0.05).(3)不同入侵植物根际土壤微生物丰富度指数(H)、均匀度指数(E)、碳源利用丰富度指数(S)和优势度指数(Ds)的排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰,其中不同入侵植物根际土壤微生物群落多样性指数的差异均显著(P<0.05).(4)不同入侵植物根际土壤纤维素酶活性、硝酸还原酶活性、酸性磷酸酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性和转化酶活性呈一致的变化趋势,其排序为飞机草>黄顶菊>三叶鬼针草>紫茎泽兰.(5)相关性分析和主成分分析结果表明,土壤适宜pH值的降低有利于土壤微生物繁殖,土壤有机碳、微生物量是维持土壤酶活性、土壤微生物群落多样性的关键因子.由此可知,不同入侵植物可以改变土壤微生物特性和酶活性,创造对自身生长有利的土壤环境,并借此增强其竞争能力.     

杂草入侵背景下的云南嘉利泽湿地植物群落与种间的关系

对云南嘉利泽泥炭沼泽进行了基于样方调查的植物多样性研究.野外调查表明:本区含66科137属的176种高等植物;其中外来入侵物种17种.176种植物中的82种,有5种外来杂草.在此基础上,采用双向指示种分析方法,对当地植物群落进行了分类,并采用x2检验方法研究了30个主要物种种对间的关系.结果表明:1.采用TWINSPAN数量分类方法,将植被划分为12个群丛类型,分别为;莲-浮萍-满江红-黑麦草,黑麦草-野豌豆-艾蒿-三叶鬼针草,芸苔-黑麦草-狗牙根-三叶鬼针草,芦苇-黑麦草-狗牙根,蒲公英-黑麦草-三叶鬼针草-芦苇,狗牙根-三叶鬼针草-苦荬菜属,艾蒿-狗牙根-三叶鬼针草-空心莲子草-紫茎泽兰,狗牙根-芦苇-空心莲子草-狐尾藻,三叶鬼针草-空心莲子草-打碗花,三叶鬼针草-芦苇-龙葵,锦葵和毛茛-酸模-三叶鬼针草群丛.2.30种主要植物组成的435个种对中,正联结的种对占42.5％,负联结的种对占56.3％,完全无关联的种对占1.2％.显著正关联和显著负关联关系的缺乏表明:本区植物各物种独立性强,竞争关系也尚未完全建立.本研究暗示了除自然灾害和人为干扰外,外来入侵物种可能也是造成这种状况的原因之一.     

紫茎泽兰入侵地土壤微生物对紫茎泽兰和本地植物的反馈

植物与土壤微生物互作及其反馈影响自然界植物群落的竞争性演替。为了明确土壤微生物在我国恶性入侵植物紫茎泽兰传入定殖后迅速竞争性扩张中的作用,通过接种植物根际微生物（紫茎泽兰和本地植物的根际土壤分别进行灭菌处理、添加杀真菌剂处理和无处理（对照））的盆栽法,比较了土壤微生物对紫茎泽兰和2种本地植物（林泽兰和狗尾草）的生长反馈效应。结果显示,根际土壤微生物对3种植物的生长均产生正反馈,紫茎泽兰、林泽兰和狗尾草在添加杀真菌剂处理或灭菌处理的生物量均比对照显著下降。林泽兰和狗尾草的根系AMF侵染率在对照的紫茎泽兰土壤和本地植物土壤中没有显著差异;但在添加杀真菌剂处理后,林泽兰和狗尾草的根系AMF侵染率在紫茎泽兰土壤中比在本地植物土壤中分别高出8102%和897%,说明紫茎泽兰土壤的真菌具有更强的正反馈作用。磷脂脂肪酸（PLFAs）分析土壤微生物群落多样性和功能微生物丰度的结果显示,入侵植物紫茎泽兰土壤和本地植物土壤的土壤微生物群落存在显著差异。综合推断认为,紫茎泽兰入侵后改变了土壤微生物群落结构,从而产生更有利于自身生长的正反馈,进而进一步促进了竞争性扩张。     

5种植物对薇甘菊化感作用研究

用水作为溶剂对云南省薇甘菊发生地伴生的常见本地物种异型莎草(Cyperus difformis)、水蓼(Polygonum hydropiper)和外来物种空心莲子草(Alternanthera philoxcroides)、三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)以及农粮作物红薯(Ipomoea batatas)地上部分进行提取,后将各提取液配制成一定质量浓度的营养液培养薇甘菊幼苗,12 d后测其对薇甘菊幼苗的生长抑制情况.结果表明,5种供试植物的水提取物均能抑制薇甘菊幼苗的生长,且彼此间存在一定的差异.5种植物化感作用的综合抑制效应总体表现为:空心莲子草＞异型莎草＞三叶鬼针草,水蓼和红薯对薇甘菊幼苗生长的抑制程度相似,但强度明显弱于前3种植物;不同供试植物的水提取物对薇甘菊幼苗新增质量的受抑制程度均大于茎长和根长的受抑制程度.说明入侵地许多与薇甘菊伴生的物种具有抑制薇甘菊幼苗生长的化感作用,其中外来种群的抑制作用总体强于本地种群.     

贵州黔南地区外来植物逸生及危害调查

对贵州黔南地区外来植物逸生成为杂草的种类及危害程度进行了调查。结果表明,外来植物逸生为杂草51 种,隶属18个科,其中有害的25种。空心莲子草、水葫芦、紫茎泽兰、胜红蓟等入侵植物给当地的生产带来极大的威胁,破坏生态系统,影响生物多样性;外来植物繁殖力、适应性、抗逆性、竞争力极强,有的本身拥有化感特性,同时又耐瘠;在本地还缺乏有力的竞争生物和天敌,是其扩散蔓延成灾的原因。并提出相应的防除对策。     

混种非洲狗尾草对紫茎泽兰表型特征的影响

紫茎泽兰是我国最具入侵性的外来杂草之一,现已在西南大部分地区造成危害。研究了紫茎泽兰和非洲狗尾草在重度、中度和轻度3个不同入侵程度的土壤和未入侵土壤中单种和混合种植时的表型特征差异。结果表明,混合种植时非洲狗尾草的长势明显强于紫茎泽兰,混种非洲狗尾草可明显降低紫茎泽兰的生长势。混种区的紫茎泽兰株高、节间距、节数、单株叶片数、绿叶率、叶绿素含量和根长均小于单种区,其中株高、节间距和叶绿素含量差异达到显著水平(P0.05);非洲狗尾草对紫茎泽兰生长的抑制作用随其密度的增加而增强,在非洲狗尾草植株数量3倍于紫茎泽兰时抑制效果最大,紫茎泽兰株高只有其单种的1/3,节间距只有单种的1/2,叶绿素含量不足单种的1/2。对不同入侵类型土壤中的替代效果进行比较研究表明,在相同种植比例下,随着入侵程度的增加,非洲狗尾草对紫茎泽兰的抑制作用呈现逐渐减弱的趋势。在紫茎泽兰与非洲狗尾草等比种植时,重度入侵土壤中的紫茎泽兰节间距和单株叶片数与轻度和中度入侵土壤中的紫茎泽兰节间距和单株叶片数差异达显著水平(P0.05),在轻度入侵土壤中开展紫茎泽兰的牧草替代控制效果最为显著。     

飞机草、紫茎泽兰与两种近缘植物叶片解剖结构比较研究

以外来物种飞机草、紫茎泽兰及同泽兰属的本地泽兰和佩兰为材料,通过石蜡切片,对不同种植物叶片解剖结构进行研究,以了解入侵种与本地种叶片结构的差异,探讨其结构特征与生态环境的关系。结果表明,4种植物叶片均具有表皮细胞体积大、被表皮毛、栅栏组织不发达、海绵组织发达等相似的结构,飞机草和紫茎泽兰具有外表皮分泌结构、厚的角质层和叶片、较多的维管束及较发达的维管组织,而泽兰和佩兰则不具有这些适应干旱的结构特征,说明两个外来物种更能适应干旱环境,具有较强的竞争能力。     

我国公布首批外侵物种名单

外来入侵物种已对我国生物多样性和生态环境造成了严重的危害,前不久国家环保总局公布了16种外来入侵物种,它们是:紫茎泽兰、薇甘菊、空心莲子草、豚草、毒     

6种植物甲醇提取物对外来入侵杂草的除草活性

以薇甘菊Mikaina micrantha、三叶鬼针草Bidens pilosa Lin.、香丝草Conyza bonariensis(L.)Cronq.、大薸Pistia stratiotes L.和空心莲子草Alternanthera philoxcroides(Mart.)Griseb.等5种外来入侵杂草为供试植物,用小杯法和植株生长量测定法对虎刺楤木、美洲商陆、大头续断、白花曼陀罗、枫杨和大蓟等6种植物甲醇提取物的除草活性进行测定。结果表明:大头续断和虎刺楤木的提取物在以质量浓度5.000mg/mL处理杂草7d后,对薇甘菊、三叶鬼针草、香丝草和大薸的生物活性均显著,大头续断提取物对这4种杂草的抑制率分别为90.05%、83.71%、92.68%和100%;虎刺楤木提取物对这4种杂草的抑制率分别为79.21%、81.17%、88.09%和100%;虎刺楤木提取物对大薸、香丝草和三叶鬼针草的活性显著,IC50分别为0.342 4、0.409 0、0.696 6mg/mL;大头续断和美洲商陆提取物对薇甘菊的根有较强的抑制作用,IC50分别为0.721 0、0.716 7mg/mL;6种植物提取物对空心莲子草的生物活性均不显著。     

入侵植物空心莲子草春季沿纬度变化的群落特征

纬度和季节是影响生物入侵的重要环境因子。以往对入侵植物空心莲子草Alternanthera philoxeroides的研究多集中于秋季入侵旺盛期,较少关注其春季的入侵表现(入侵态势、生物入侵-物种多样性关系等)。在中国22°~30°N范围内(广东、广西、湖南、湖北),共设置15个入侵样地与15个对照样地,探讨了春季陆生空心莲子草入侵群落沿纬度的变化特征及入侵对群落多样性(α物种多样性指数)、稳定性(Godron坐标值)的影响。结果表明:(1)春季空心莲子草入侵态势随纬度上升而加剧;入侵群落的Simpson多样性指数、Shannon多样性指数和Pielou均匀度指数与纬度显著负相关(P0.05),而对照群落的这3个多样性指数与纬度显著正相关(P0.05),2种群落的Patrick丰富度指数与纬度均无显著相关性。(2)在群落整体水平上,空心莲子草入侵造成本土群落的4个多样性指数显著下降,但小规模入侵(入侵盖度25%)可以提高群落多样性;群落多样性指数随空心莲子草盖度的增加呈现出先上升后下降的单峰变化趋势;入侵样地和对照样地的Godron坐标值相接近,表明春季空心莲子草入侵并未对群落稳定性产生较大影响。(3)入侵区共记录植物45种,空心莲子草优势度最高;对照区共记录植物125种,优势种为结缕草Zoysia japonica,鹅观草Roegneria kamoji和葎草Humulus scandens;春季2种群落的植物在典型对应分析(CCA)排序图中沿纬度各自形成界限明显的3个分布区,入侵群落中物种分布的斑块化程度更高;空心莲子草靠近排序图的中心位置,表明它拥有较为宽广的纬度适应性。这些研究结果有助于预测外来入侵植物的群落动态,同时也有利于制定有效的入侵防治措施以保护本土生物多样性。     

四川农林外来入侵杂草种类的调查

四川省农科院植保所等单位于1985—1987年间及2002—2006年间不完全调查,共发现外来入侵杂草63种,隶属21科,其中水生杂草2科2种（空心莲子草、风眼莲）,陆生杂草20科62种（含水陆两栖杂草1种,即空心莲子草）。外来入侵杂草种数最多的科是菊科23种,种数较多的科有：豆科7种、苋科6种、禾本科4种、茄科3种。在63种外来入侵杂草中,恶性杂草（包括区域性恶性杂草）9种,占外来入侵杂草的14．29％,包括：空心莲子草、紫茎泽兰（区域性）、辣子草、稗、风眼莲、反枝苋、小飞蓬、野燕麦（区域性）、大爪草（区域性）;有毒杂草6种,占外来入侵杂草的9．68％,包括：紫茎泽兰、曼陀罗、喀西茄、马缨丹、三裂叶豚草、蓖麻;一般性杂草50种,占外来入侵杂草的79．37％。在外来入侵杂草的防除中,应根据当地的生态条件,采用检疫等法律手段控制其传播和蔓延,采用农业、生物、物理、化学等综合措施,控制有害杂草的危害和蔓延,达到生态修复,长久控制害草的目标。     

粤东地区苋科入侵植物种群的构件生物量结构

采用全挖法,对粤东地区的皱果苋、刺苋、空心莲子草等3种苋科入侵植物在两种不同生境下的种群构件生物量结构特征进行测量和比较,且以本地苋科植物尾穗苋为对照,旨在分析粤东地区苋科入侵植物的不同功能构件生物量特征的一般规律及生物学适应性。结果表明:4种苋科植物在构件生物量分配比率方面表现出基本一致的规律,即茎叶根花,其中空心莲子草的茎生物量占全株生物量的百分比达到75%左右;与本地植物尾穗苋相比,在异质性生境中,3种苋科入侵植物构件生物量的分配具有明显的表型可塑性,其中空心莲子草的可塑性最强,在干旱、贫瘠的生境中,根冠比显著提高;通过多种数学模型拟合4种苋科植物的地上部分生物量(Y)与地下部分生物量(X),Cubic方程(Y=b0+b1X+b2X2+b3X3)表现最优,其中尾穗苋的拟合度最高。     

广东有7种入侵有害物种

国家环保总局最近公布了薇甘菊、福寿螺、空心莲子草、牛蛙、互花米草、蔗扁蛾、飞机草、湿地松粉蚧、凤眼莲、强大小蠹、紫茎泽兰、美国白蛾、豚草、非洲大蜗牛、毒麦、假高粱等 16种入侵物种。其中广东境内有薇甘菊、空心莲子草、互花米草、飞机草、凤眼莲 5种植物和福寿螺、     

不同水分条件下空心莲子草生理生态特征的变化

以野外3种生境中采集的空心莲子草为对象,同质条件下分析不同水分空心莲子草的光合能力及生物量分配格局的差异,以进一步了解入侵植物空心莲子草从水生生境向陆生生境扩散的机制。结果表明,陆生生境的空心莲子草净光合速率显著高于水陆交替和水生生境,气孔导度和水分利用效率显著高于水生生境;陆生生境及水陆两栖生境的空心莲子草,其初始荧光要显著高于水生生境,而光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学效率和潜在活性要显著低于水生生境;陆生生境中空心莲子草的根冠比和根生物量比明显高于水生与水陆两栖生境,而叶生物量比则相反,茎生物量比不存在差异显著性。     

18种入侵植物的抗烟草花叶病毒活性研究

为了综合利用入侵植物,通过离体半叶枯斑法,对18种入侵植物提取物的抗烟草花叶病毒(TMV)活性进行了筛选,研究结果表明,垂序商陆、粉花月见草、三叶鬼针草、紫茎泽兰、飞机草、钻叶紫菀、苦苣菜、野茼蒿等9种入侵植物的提取物浓度为10 mg/mL对TMV有不同程度的抑制活性,抑制率在59.15%⁹3.06%,这些具有抗病毒活性的入侵植物具有开发植物源农药的潜在价值。     

18种入侵植物的抗烟草花叶病毒活性研究

为了综合利用入侵植物,通过离体半叶枯斑法,对18种入侵植物提取物的抗烟草花叶病毒(TMV)活性进行了筛选,研究结果表明,垂序商陆、粉花月见草、三叶鬼针草、紫茎泽兰、飞机草、钻叶紫菀、苦苣菜、野茼蒿等9种入侵植物的提取物浓度为10 mg/mL对TMV有不同程度的抑制活性,抑制率在59.15%~93.06%,这些具有抗病毒活性的入侵植物具有开发植物源农药的潜在价值。     

5种入侵植物叶绿素的提取与含量测定

采用超声波处理和未超声处理分别提取5种入侵植物叶片的叶绿素,用紫外分光光度计和可见分光光度计测定叶绿素的吸光度.试验结果表明:空心莲子草的叶绿素含量最高,为0.430 250 mg/g FW;其次是紫茎泽兰和马缨丹,分别为0.370 075、0.337 750 mg/g FW;再次是飞机草(0.310 600 mg/g FW),最低的是水葫芦(0.111 750 mg/g FW).     

昆明旌蚧Orthezia quadrua（Homoptera:Ortheziidae）——紫茎泽兰和飞机草的一种本地天敌

 紫茎泽兰(Ageratina adenophora)和飞机草(Chromolaena odorata)是我国西南危害严重的两种外来入侵物种。笔者在云南省盈江县发现了一种昆虫——昆明旌蚧(Orthezia quadrua), 可以感染这两种外来入侵植物,并使其生活力下降直至死亡。该虫主要聚集于茎结处危害,吸食植株的汁液。这种昆虫的发现,表明在紫茎泽兰和飞机草的生境拓展过程中,本地昆虫已经与之建立起相应的生态关系。     

4种菊科植物与土壤间碳氮循环的初步研究

从植物一土壤碳氮循环入手,对比研究外来入侵种飞机草、紫茎泽兰,土著种泽兰、佩兰与土壤间碳氮循环的差异,结果表明,飞机草和紫茎泽兰极大改变了生态系统中的碳、氮流,有利于加速被入侵生态系统的养分循环;且显著甚至极显著增大了生态系统中的植物碳、氮库,对土壤碳、氮库有影响但不显著;因此加快了生态系统的碳、氮循环,且这种改变对其自身有正反馈效应,这可能是其入侵成功的机制之一。     

克隆整合对入侵杂草空心莲子草和本土莲子草生长及光合性能的影响

目的 在我国，外来入侵植物空心莲子草Alternanthera philoxeroides常与本地莲子草 A. sessilis同域分布且占据生态优势。本文探讨克隆整合与空心莲子草强竞争力间的关系。方法 通过同质园试验，对空心莲子草和莲子草先端与基端匍匐茎的连接处进行保持连接(克隆整合)与剪断处理(无克隆整合)，分别测量不同克隆整合处理下2种植物先端分株、基端分株及整个克隆片段地上部分及根系的生长、光合性能及生物量分配情况，比较2种植物克隆整合能力的大小。结果 克隆整合处理下，空心莲子草先端分株的茎长、基端分株的叶片数及整个克隆片段的叶片数及茎长显著增加，细根数、总根数及一些光合指标(如光补偿点、气孔导度等)也显著提高；莲子草先端分株、基端分株及整个克隆片段的地上(下)生物量、总生物量、粗(细)根数及总根数也显著增加。克隆整合处理下空心莲子草先端分株、基端分株或整个克隆片段的地上(下)生物量、总生物量及一些光合指标(如净光合速率、蒸腾速率、气孔导度)显著高于莲子草。结论 空心莲子草和莲子草均能在一定程度上从克隆整合中受益，但空心莲子草的克隆整合能力要显著强于本地莲子草，能通过克隆整合作用挤占莲子草的空间生态位，从而形成自然生境中的竞争优势。