植物化感作用及其在草地农业生态系统中的应用

植物化感作用作为一种自然的生态现象,在自然界中普遍存在。目前对植物化感作用的研究主要集中在化感物质的分离、鉴定、释放途径、作用机理及化感作用对农、林、牧等草地农业生态系统持续发展的应用潜力等方面。但化感作用在草地农业中的具体作用和应用还缺乏深入系统地概述。为探明化感作用在草地农业生态系统的作用,本文从植物化感作用的物质基础出发,概述了化感作用在植物种内、植物种间、植物与昆虫、植物与微生物等作用及其作用机制;进一步对近年来化感作用在农业、沙旱生及草地草原等草地农业生态系统的研究成果进行了综述;最后指出植物化感作用在草地农业中的应用价值,并对其存在的问题进行分析展望。     

化感作用与可持续农业

简述了农业生态系统中化感物质的种类和作用机制以及化感作用对养分资源管理及其他农艺措施的影响,提出优化农艺措施、合理利用植物间化感作用建设可持续农业的方法和途径,并指出今后化感作用研究的重点和方向。     

作物化感作用研究现状及前景展望

作物化感作用研究是一个相对较新的研究方向，尽管2000年前就有关于植物间克生现象的描述，化感作用在农业生产实践中的应用很有潜力，从化感作用的概念着手总结了近20年来的研究成果，包括化感作用物质研究，作用机制研究，种质资源，生物检测方法和遗传特性研究等，并阐明了作物化感作用的研究意义，研究存在困难以及应用途径与前景。     

化感作用与可持续农业

这了农业生态系统中化感物质的种类和作用机制以及化感作用对养分资源管理及其他农艺措施的影响,提出优化农艺措施、合理利用植物间化感作用建设可持续农业的方法和途径,并指出今后化感作用研究的重点和方向。     

植物化感作用研究概况

近年来植物化感物质的提取、纯化、鉴定及其生物检测方法的研究取得很大进展。化感作用物质主要来自植物的次生代谢产物，它通过影响植物膜系统、激素水平、矿质吸收、呼吸和光合作用等对植物的生长产生影响。并阐述了植物化感作用及其机理、化感作用的研究方法，指出植物化感作用研究中存在的问题和研究方向。     

水稻化感作用的研究进展

综述了水稻化感作用的研究进展,包括水稻与其他植物相互间的化感作用、水稻化感物质的分离鉴定及其特征特性、水稻化感育种、水稻化感作用与农业可持续发展等方面进展。     

植物化感作用类型及其在农业中的应用

本文总结前人研究成果的基础上,对不同植物化感作用类型及其作用机制和在农业中的应用进行了探讨。植物化感作用包括化感偏害作用、自毒作用、自促作用和互惠作用。植物化感偏害作用是由植物根系分泌物介导下的植物与特异微生物共同作用的结果。利用植物化感偏害作用控制田间杂草是一项环境友好型的可持续农业技术,并已在水稻化感抑草研究方面取得了较突出的成果。植物化感自毒作用(作物连作障碍)是造成作物产量降低、生长状况变差、品质变差、病虫害频发的现象。药用植物,特别是以根部入药的药用植物中,连作障碍表现更为突出。近年来研究结果认为根系分泌物生态效应的间接作用及土壤微生物区系功能紊乱是导致植物连作障碍的主要因素。因此,改善土壤生长环境,恢复和修复根际土壤微生物结构平衡,增强生态系统机能是克服作物连作障碍的关键。植物化感自促作用(连作促进作用)是在植物根系分泌物促进下,根际土壤微生物之间此消彼长,有益微生物之间互利协作,土壤肥力和营养补给能力明显改善,从而增强植物根系抗性,促进植物生长发育,提高产量和品质的结果。牛膝的连作促进作用明显,有学者试图通过牛膝与其他不耐连作药用植物间作套种或轮作,实现药用植物生产的可持续发展。植物间的正相互作用(互惠作用)是作物间套种系统超产和养分等资源高效利用的重要机制,根系分泌物在介导根际微生物与植物的有利互作中起到重要作用。最后作者强调指出,存在于根际土壤的微生物群落的宏基因组组成是决定植物能否健康生长的关键。深入研究存在于土壤生态系统中的植物体外基因组的组成与演化机制,将成为借用现代合成生物学原理与技术,定向控制植物根际生物学过程,促进作物生产可持续发展的优先研究领域。     

农业生态系统中的化感作用

化感作用体现了植物之间的生化相生相克关系，且广泛存在于农业生态系统之中。由于化感物质的作用，某些种类的作物不宜混种，而有些种类之间实行间作则提高产量。因为自毒作用的影响，重茬种植作物会出现减产，因而选择适宜品种进行轮作可避免此况发生。开发、利用化感物质作为植物源杀虫剂、土壤灭菌剂也已成为当前植保工作的热点。通过杂交和转基因等生物工程手段筛选、培育携带抑草基因的栽培品种，或将普通作物与抑草作用显著的品种进行间作，均可有效减少除草剂的使用。更为直接的方法是将化感物质发展为除草剂，并进一步探讨其人工合成和化学修饰的可能性，从而提高作物产量，减少化学除草剂对农业环境的污染。     

植物化感物质对种子萌发的影响及其生态学意义

化感现象作为植物之间的一种相互作用方式,在农林业生产中广泛存在。合理利用植物之间的化感作用,对于生产实践具有重要的指导意义。研究表明,化感物质可促进或抑制不同物种种子的萌发过程,这对于植物的生长发育、植物群落的组成与分布以及生态系统的平衡有着重要影响。本文从化感物质对种子萌发的影响与其生态学意义两个方面进行了综述。一方面,在阐述化感作用影响种子萌发的基础上,进一步总结了化感物质抑制植物种子萌发的生理生化机制。包括:化感物质通过抑制胚根和胚轴的伸长,破坏亚细胞结构,干扰植物激素及活性氧的合成与代谢,造成细胞损伤,从而阻碍种子萌发;抑制种子中储存物质的代谢,阻碍种子萌发过程中的物质以及能量转换,导致种子萌发受阻等。另一方面,本文从化感作用在抑制农田杂草及影响生态系统稳定性两个方面,阐述了化感物质调控种子萌发的生态学意义。讨论了农作物的化感抑草作用,农林业生产中的化感自毒作用以及化感作用造成的生物入侵等,以期为农林业生产提供借鉴。最后,根据目前研究进展,对本领域未来研究方向进行了展望和讨论。     

麦类作物化感作用及其分子生态学研究

本文综述了近年来国际上研究麦类作物化感作用的新进展,着重介绍了小麦和大麦的化感作用种质资源的筛选与评价。在此基础上运用现代分子生物标记技术ISSR,分析了麦类化感作用的遗传多样性,并进一步阐明了小麦和大麦化感物质的研究现状。最后根据当前植物化感作用研究的发展趋势,提出化感作用基因表达与信号调控的分子生态学及根际生物学过程是未来麦类作物化感作用的重点领域。     

持续农业概念、特性、研究对象与解决的问题

论述了持续农业的概念及其特性，明确了持续农业的研究对象是农业新技术和在环境上安全与健康的农业生产开发管理战略的研究与开发，提出了我国持续农业研究应着重解决的几个问题。     

日本和韩国农业多功能性理论与实践及其启示

农业的多功能性是指农业除了满足人和牲畜所需要的食物和纤维这一基本功能以外,还具有满足其他社会、文化和生态环境等需要的多种功能。日本和韩国是世界上较早重视农业多功能性研究与建设的国家,其农业多功能性研究和实践是出于应付国际游戏规则调整的形势需要,但它符合可持续发展模式的要求,迎合了各国制定农业保护政策的潮流。日韩对农业多功能性的概念、内容和评价方法等理解具有一致性,但在农业多功能性研究与实践的社会环境和重视度等方面有所差异,其有关经验对我国实施农业可持续发展和建设社会主义新农村等具有很好的启示。     

资源合理利用是农业可持续发展的有效途径──以拜泉县生态农业建设为例

本文以拜泉县生态农业建设为案例，探讨生态农业建设与农业资源利用之间的协调关系和具体作法，并以此证明生态农业建设是我国实现资源合理利用及农业可持续发展的有效途径。     

雨水利用的理论与实践──对干旱半干旱区农业可持续发展之路的探索

在我国干旱半干旱地区，干旱是制约农业可持续发展的主要障碍因素之一。通过分析雨水利用的相关问题，讨论了提高农田水分利用效率的途径，在总结已有雨水利用有关理论和技术的基础上，论述了雨水利用与农业可持续发展的关系。指出发展和完善雨水利用研究理论，建立持续农业雨水利用技术体系，并加快成果向现实生产力转化，是干旱半干旱地区农业可持续发展的战略性举措。     

我国生态高值农业的内涵、模式及其研发建议

"生态高值农业"是集约化经营与生态化生产有机结合的现代农业。它以健康消费需求为导向,以提高农业市场竞争力和可持续发展能力为核心,兼有高投入、高产出、高效益与可持续发展的双重特性,是转变农业增长方式、提高农业综合生产能力的集中体现。本文主要对其内涵、模式及其研发问题进行论述。