瘤突苍耳入侵的种子生态学机制

外来植物瘤突苍耳(Xanthium strumarium)已成为我国东北地区危害较重的入侵植物之一,为明确其是否能与本地同属近缘种苍耳(X.sibiricum)杂交,对两种植物及互交后的果实形态、种子的萌发特性进行了比较研究。结果表明,瘤突苍耳自交果实与互交(X.strumarium×X.sibiricum)果实的正面观面积、周长、长和宽、果实重量、萌发率及萌发速率均显著高于苍耳自交果实与互交(X.sibiricum×X.strumarium)果实(P0.05)。瘤突苍耳互交(Xst♀×Xsi♂)果实长度、周长和刺长均大于瘤突苍耳自交果实(P0.05),二者果实面积和宽度、果实百粒重、种子萌发率及萌发速率都无显著差异(P0.05);苍耳自交果实和苍耳互交(Xsi♀×Xst♂)果实仅在果实宽度和种子萌发速率上有明显差异,苍耳互交(Xsi♀×Xst♂)果实宽度高于苍耳自交果实(P0.05),种子萌发速率低于苍耳自交种子(P0.05)。由此可见,瘤突苍耳与苍耳及互交后的果实特性具有明显差别,瘤突苍耳杂交后果实明显大于其母本瘤突苍耳,苍耳杂交后与其母本苍耳形态差异不大,表明瘤突苍耳杂交后生活能力增强,较其母本及本地种苍耳能更早占据生长空间与资源,从而提高其入侵能力。     

模拟植食性昆虫取食对3种苍耳属杂草竞争力的影响

竞争力是决定外来植物能否成功入侵到新生境的关键因素。入侵生态学中，提高竞争能力的进化假说认为，外来植物在传入地生长繁殖压力减小，是因为逃离了原产地的寄生虫、病原体和动物等限制因素，从而使入侵植物的资源分配由防御转向生长，促进外来植物的入侵。本研究以刺苍耳(Xanthium spinosum)、意大利苍耳(X. italicum)和苍耳(X. sibiricum)为研究对象，对比研究植食性昆虫未取食、轻度取食、中度取食和重度取食对3种苍耳相对生长速度和生物量等特征的影响。结果表明，植食性昆虫的轻度取食会使刺苍耳和苍耳的相对生长速度和生物量增加，从而增加竞争能力；而意大利苍耳在植食性昆虫取食下其相对生长速度和生物量均显著降低(P <0.05)。植食性昆虫的取食使苍耳的根冠比增加，改变了苍耳的生长-防御策略，减少了营养生长投入，从而增强其防御能力。植食性昆虫取食对3种苍耳的影响表现为意大利苍耳>苍耳>刺苍耳。由于植食性昆虫取食3种苍耳的同时也会取食其他植物，因此能否用植食性昆虫防治刺苍耳和意大利苍耳还需要进一步的试验进行论证。     

假臭草幼苗生长对水氮耦合效应的响应

为揭示入侵植物假臭草(Praxelis clematidea)幼苗生长对不同水、氮养分耦合模式的响应机制,探讨其与入侵性的关系,以假臭草为供试材料,设计3个供水量水平、4个供氮量水平共12个处理,比较假臭草的形态、生物量分配和叶绿素含量等生长指标对不同水氮耦合效应的可塑性反应。结果显示,假臭草幼苗生长受水氮耦合影响显著(P0.05),在适宜水分和养分条件,如中水中氮处理(沙土饱和含水量60%~70%,供水量60 mL·kg~(-1),供氮量0.30g·kg~(-1))处理下,假臭草幼苗株高、茎粗、叶面积、总根长度和根表面积等根、茎、叶形态指标表现较好,生物量积累较多,植株生长较好。低水处理(沙土饱和含水量30%~40%,供水量30 mL·kg~(-1))和高水处理(沙土饱和含水量90%~100%,供水量90mL·kg~(-1))的各个氮含量处理的假臭草植株的各项根、茎、叶形态及生物量指标均差于中水处理。假臭草叶绿素对氮素较为敏感,随着氮素增加其积累量也相应增多。研究结果表明,假臭草入侵植物喜好一定的水、氮环境,过多或不足的水分或养分则不利于假臭草的生长发育,但仍有一定的分布,这与其入侵性密切相关。     

基于Biolog技术的外来种意大利苍耳与本地种苍耳根际土壤微生物功能多样性的比较

通过盆栽试验,采用Biolog技术对比研究了外来入侵植物意大利苍耳与本地植物苍耳根际土壤微生物群落功能多样性及对土壤碳源利用的差异,以未种植任何植物土壤为空白对照。结果表明,入侵植物意大利苍耳的土壤微生物群落功能多样性显著高于本地植物苍耳的土壤微生物群落功能多样性。意大利苍耳显著提高了根际土壤微生物31种碳源的平均颜色变化率(AWCD)(72 h, P<0.05),AWCD变化规律如下:意大利苍耳>苍耳>CK(对照);意大利苍耳的Shannon多样性指数(H)、优势度指数(D)和丰富度指数(S)均显著高于苍耳和空白对照,与苍耳相比,意大利苍耳的H,D,S分别增加了3.13%,0.77%和21.67%,与CK相比,意大利苍耳的H,D,S分别增加了4.59%,0.89%和35.18%,CK最低;碳代谢指纹图谱分析表明意大利苍耳和苍耳的碳源利用存在显著差异,意大利苍耳显著提高了根际微生物对胺类、酚酸类、氨基酸类和糖类等碳源的利用;主成分分析(PCA)表明,两种植物根际土壤微生物碳源利用特征出现分异,意大利苍耳集中在第一主成分,得分系数3.3103,苍耳主要分布在第二主成分,得分系数-1.9616;糖类物质、羧酸类化合物、多聚物和氨基酸类是根际微生物利用的主要碳源。改变入侵地土壤微生物群落的结构与功能,提高根际土壤微生物的代谢活性,形成对自身有益的土壤微生态环境可能是意大利苍耳成功入侵的原因之一。     

不同密度下入侵植物北美车前生物量分配与异速生长关系

以入侵植物北美车前(Plantago virginica)为研究对象,采用全株挖掘法获取不同种群密度(30、100和220株·m-2)下的完整植株,系统分析了根、叶和繁殖器官的生物量分配及异速生长关系的差异性和权衡特征。结果表明,3种密度梯度下北美车前各器官生物量及其分配比例均差异显著(P 0.05),各器官生物量、单叶生物量和单株总生物量,叶、根的分配比例及根冠比均随密度增大而降低,表现出明显的密度制约效应;繁殖分配比例及繁殖叶片比随密度增大呈显著增加趋势(P 0.05),表明高种内竞争压力下北美车前将更多资源分配给繁殖器官。3种密度梯度下北美车前各器官生物量之间均具有显著的异速生长关系(P 0.05);密度升高北美车前可在一定程度上提高光合器官的生物量分配速率并降低繁殖生物量分配速率。可见,北美车前通过调整地上与地下、光合器官与繁殖器官之间的资源分配速率和比例来提高应对种内竞争压力增大的适应能力,并体现出较强的资源分配可塑性,这可能也是其高入侵能力的重要体现。研究结果为进一步揭示北美车前繁殖策略及入侵机制提供了基础数据。     

恶性入侵植物刺苍耳浸出液对油麦菜种子的化感作用研究

刺苍耳被我国列为外来有害入侵物种,在我国的伊犁河谷地区大规模侵入草原、农田、荒漠、森林生态系统,给当地的生态安全、生态系统的生物多样性和农牧业发展带来严重威胁。为了揭示刺苍耳在入侵地群落演替中的作用及恶性入侵的化学生态学机制,以刺苍耳整株的水提液对油麦菜种子进行处理,探讨刺苍耳水提液对油麦菜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:随着刺苍耳水提液浓度的增加,受体植物油麦菜种子的萌发率、发芽势、萌发指数均显著受到抑制,种子萌发进程也表现出显著的推迟现象。与对照相比,刺苍耳水提液在0.01 g/mL水平即可使油麦菜幼苗的根长受到显著抑制。随着刺苍耳浸提液浓度的增加,油麦菜幼苗的根长逐渐缩短,各处理组与对照间均存在极显著差异,当浓度增至0.08 g/mL则表现为完全抑制效应。同时,随着刺苍耳浸提液浓度的增加,油麦菜种子萌发的化感效应指数RI逐渐降低。在同一浸取液浓度下,种子萌发的化感效应指数随萌发时间的增加而降低。因此,刺苍耳植株水提液含有对油麦菜有害的化感物质,抑制其种子萌发和根的伸长生长。     

不同密度下入侵植物北美车前生物量分配与异速生长关系

以入侵植物北美车前(Plantago virginica)为研究对象,采用全株挖掘法获取不同种群密度(30、100和220株·m?2)下的完整植株,系统分析了根、叶和繁殖器官的生物量分配及异速生长关系的差异性和权衡特征.结果表明,3种密度梯度下北美车前各器官生物量及其分配比例均差异显著(P?相似文献   

土壤水分对入侵植物节节麦表型可塑性和化感作用的影响

采用盆栽试验方法,研究土壤含水量在75%～80%（CK）、55%～60%（MD）和45%～50%（SD）土壤田间持水量条件下对入侵植物节节麦植株表型可塑性及化感作用的影响,探讨节节麦对土壤水分变化的响应机理,为其入侵机制研究提供理论依据。结果表明：节节麦植株总生物量随土壤含水量的降低呈下降变化,至SD时,较CK减少21.19 %。此外,叶生物量比、平均叶面积、相对生长速率及净同化效率均随土壤含水量的降低而减小,而根、穗生物量比、根冠比及水分利用效率则呈逐渐增大变化。化感效应指数显示,随土壤含水量的降低,节节麦不同部位水浸提液的化感作用整体呈先升后降的变化。研究表明,节节麦通过生物量分配模式及对化感物质投入的改变对土壤水分变化有一定的适应能力。     

羊草功能性状和地上生物量对氮素添加的响应

植物功能性状对资源变化的适应策略是生态学研究的基本问题之一。本研究在不同氮添加梯度处理下,测定了羊草(Leymus chinensis)的11个功能性状和地上生物量的变化。结果表明,氮添加显著影响羊草的叶片叶绿素a和b含量、叶片类胡萝卜素含量、叶片氮含量、叶片干物质含量和比根长(P0.05),而对叶片磷含量、比叶面积、叶片厚度、比茎重和植株高度没有显著作用(P0.05);叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、叶片氮含量、叶片干物质含量、比茎重和比根长之间有显著的相关关系(P0.05),比叶面积、叶片厚度和植株高度与其它功能性状的相关性不显著(P0.05);20 g·m~(-2)的氮添加处理下,羊草地上生物量最高;羊草地上生物量随叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、叶片氮磷含量、株高的增大而显著升高(P0.05),随叶片干物质含量、比茎重的增大而显著降低(P0.05)。     

土壤水分对入侵植物节节麦表型可塑性和化感作用的影响北大核心CSCD

采用盆栽试验方法,研究土壤含水量在75%~80%(CK)、55%~60%(MD)和45%~50%(SD)土壤田间持水量条件下对入侵植物节节麦植株表型可塑性及化感作用的影响,探讨节节麦对土壤水分变化的响应机理,为其入侵机制研究提供理论依据。结果表明:节节麦植株总生物量随土壤含水量的降低呈下降变化,至SD时,较CK减少21.19%。此外,叶生物量比、平均叶面积、相对生长速率及净同化效率均随土壤含水量的降低而减小,而根、穗生物量比、根冠比及水分利用效率则呈逐渐增大变化。化感效应指数显示,随土壤含水量的降低,节节麦不同部位水浸提液的化感作用整体呈先升后降的变化。研究表明,节节麦通过生物量分配模式及对化感物质投入的改变对土壤水分变化有一定的适应能力。     

降水变化对混生红砂-珍珠生物量及分配的影响

为研究两种植物生物量及分配对生长方式和降水变化的响应,本研究以混生群落优势种单生-混生红砂(Reaumuria soongorica)和珍珠(Salsola passerina)幼苗为研究对象,采用收获法测定不同降水量条件下单生与混生红砂和珍珠各器官生物量。结果表明：生长方式对两种荒漠植物生物量有显著影响(P<0.05),与单生相比,混生红砂与珍珠总生物量及各器官生物均减少;红砂总生物量变化是由根系生物量决定,而珍珠总生物量变化则是由根、茎、叶生物量共同作用。生长方式对红砂根冠比和珍珠源汇比也有显著影响(P<0.05),与单生相比,混生珍珠源汇比平均增长量为24.74%,混生红砂叶根比平均增加了33.19%,而根冠比则有所下降。物种不同生物量在不同器官的分配有所差异,红砂生物量主要分配在根上,而珍珠生物量主要分配在叶上。红砂根生物量和珍珠叶生物量比受降水量显著影响(P<0.05)。     

草地植物群落组成对鹅绒委陵菜无性系拓展能力及生物量配置的影响

以不同优势种的6个草地植物群落中鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)为材料,通过测定基株、母株、无性系3个等级的构件数量性状及生物量结构,分析鹅绒委陵菜在不同群落中的空间拓展及生物量分配差异,探讨其应对草地群落组成差异的生长策略。结果表明,1)群落组成对母株根系有极显著影响(P0.01),6个群落中母株根长和根数均显著下降(P0.05),基株的子株数及子株根长也显著降低,但子株根数未受显著影响。2)群落组成对无性系匍匐茎茎长、茎直径及间隔子长有显著影响(P0.05),群落中鹅绒委陵菜通过降低茎直径、增大间隔子长,增加基株的空间拓展能力。3)群落组成对基株纵向、横向拓展参数有显著影响(P0.05),群落中鹅绒委陵菜显著增加基株拓展面积和拓展空间,降低拓展熵和拓展效益,以游击型生长方式,觅养或逃离环境资源。4)群落组成显著降低了基株、母株、无性系生物量累积(P0.05),群落中基株生物量优先向母株分配,母株生物量优先向叶分配,群落中无性系生物量分配比虽下降,但匍匐茎分配比呈增加趋势。5)群落组成对基株生物量配置有显著影响(P0.05),多数群落中显著增大了基株根茎比、叶茎比。综上所述,鹅绒委陵菜通过形态可塑性,在6个群落中均可存活和生长,其基株拓展能力和生物量配置除受群落盖度影响外,或许还受群落物种的生物学特点和无性系子株间竞争的影响,有待深入研究。     

坡质对溲疏和胡枝子根系形态及拉拔力的影响

本研究以松山地区优势乡土灌木溲疏(Deutzia scabra)和胡枝子(Lespedeza bicolor)为研究对象,采用全根系挖掘法、原位拉拔力测定法和Win-RHIZO根系扫描法,对岩石边坡和土石边坡条件下两种植物的根系形态及拉拔力进行研究,为探讨不同坡质条件下植物根系适生策略和固土护坡性能提供理论支持。结果表明:1)岩石边坡下溲疏的根长密度、根重密度和比根长均显著大于土石边坡(P<0.05),岩石边坡下胡枝子的根长密度和比根长均显著小于土石边坡(P<0.05),根重密度无显著差异(P>0.05);2)两种坡质条件下,溲疏基根数量差异显著(P<0.05),土石边坡无基根,岩石边坡下,胡枝子基根直径显著大于土石边坡(P<0.05),但基根数量无显著差异(P>0.05);3)相较于地上部,坡质对根系生物量影响更大,岩石边坡下,两种植物的根系生物量和根冠比显著大于土石边坡(P<0.05);4)坡质对植物根系的拉拔力最大值影响较大,溲疏、胡枝子分别在岩石边坡、土石边坡表现出较强的固土护坡能力。综上所述,坡质对溲疏和胡枝子根系形态结构和力学特性作用明显,根系通过改变空间造型和分布策略适应复杂的地下环境,使自身的生长效率及护坡效益最大化。     

美系与德系獭兔杂交组合的繁殖性能观测

以美系(A系)和德系(G系)獭兔为基础育种群体,进行正、反交及其子代杂交。其中选择美系(A系)和德系(G系)獭兔公兔各20只,母兔各200只左右;进行正、反杂交试验,并以其杂种后代美德獭兔(AG系)和德美獭兔(GA系)继续进行杂交试验;并以公兔组建家系,对所有杂交组合的繁殖性能和后代体重生长性能进行系统测定,优化杂交组合,选择优良家系。美系与德系獭兔正反杂交组合的繁殖性能均大于德系獭兔亲本(P<0.01),在亲本中,美系獭兔繁殖性能显著优于德系獭兔(P<0.01);在所有杂交组合中,以德美獭兔♂×美德獭兔♀组合的平均产仔数(8.18只)、初生窝重(436.41 g)、断乳活仔数(7.6只)为最高,杂交优势率亦最高。美系獭兔♂×德系獭兔♀杂交组合家系间的产仔数、断乳活仔数、断乳成活率等繁殖性状总体上差异不显著(P>0.05),部分家系间初生窝重有显著差异。德系獭兔♂×美系獭兔♀杂交组合家系间仅少数家系间初生窝重有显著差异(P<0.05);德美獭兔♂×美德獭兔♀家系间的产仔数、初生窝重、断乳活仔数、断乳成活率等繁殖性状均无显著差异(P>0.05)。以德美獭兔(GA)♂×美德獭兔(AG)♀为最佳杂交组合。     

养分添加对贝加尔针茅草原6种植物叶片性状的影响

养分添加是促进退化草地恢复常用的管理措施。以贝加尔针茅草原为研究对象,设置CK(对照,不施肥),N(单施氮肥,100 kg/hm²),P(单施磷肥,100 kg/hm²),K(单施钾肥,100 kg/hm²),NP(氮、磷肥混施,均为100 kg/hm²),NK(氮、钾肥混施,均为100 kg/hm²),PK(磷、钾肥混施,均为100 kg/hm²),NPK(氮、磷、钾肥混施,均为100 kg/hm²),研究贝加尔针茅草原包括建群种和优势种在内的6种植物的比叶面积、叶绿素含量和养分含量等叶片性状对养分添加的响应,旨在探讨草原生态系统中,不同物种叶片特性随养分供给条件发生的变异及其与土壤理化特性之间的关系。结果表明,6种植物的比叶面积(specific leaf area, SLA)、叶绿素含量、叶片养分在不同养分添加下都发生了变化,但变化的范围和方向都不尽相同。综合6种植物进行分析,SLA与叶绿素含量、叶片含N量呈极显著正相关(P<0.01),与叶片含P量呈显著正相关(P<0.05);叶绿素含量与叶片含N量、土壤铵态氮含量呈极显著正相关(P<0.01);叶片含N量与土壤pH呈显著正相关(P<0.05);叶片含P量与土壤P、土壤速效P含量和土壤pH值呈极显著正相关(P<0.01)。综合研究表明,贝加尔针茅草原植物叶片含N量较低,植物叶片性状受N素影响显著,但不同物种对N素添加的反应不同,土壤养分供给的差异是叶片结构特性和叶片养分组成发生变化的重要原因。     

锰胁迫对苍耳种子萌发及幼苗生理生化特性的影响

为探明苍耳对锰胁迫适应的生理生化机制,以苍耳种子为试验材料,采用培养皿滤纸法,研究了不同浓度锰(0,1000,5000,10000,15000和20000 μmol/L)胁迫对苍耳种子萌发、幼苗生长及生理生化特性的影响。结果表明:1)1000~5000 μmol/L锰胁迫显著提高了苍耳种子的萌发率,增加了幼苗的芽长和根系活力;当浓度>5000 μmol/L时,发芽势、发芽指数、活力指数以及根长、鲜重、干重、根冠比均显著降低;2)随着锰浓度的升高,苍耳幼苗叶片中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈现先增加后下降的变化趋势;3)苍耳幼苗体内活性氧和膜脂过氧化物含量随着锰浓度的升高显著增加,超氧阴离子自由基(O2· -)产生速率、羟自由基(OH^·)浓度、H₂O₂和MDA含量分别增加了154.69%、47.29%、100.09%和200.96%。研究结果显示,苍耳对锰胁迫具有较强的耐性,可作为锰矿废弃地修复的备选植物。     

不同肉羊品种与小尾寒羊杂交一代羔羊肉用性能比较

试验以引进的优良肉羊品种特克塞尔和杜泊羊为父本（♂）,以小尾寒羊为母本（♀）进行杂交,所生产的杂交一代羔羊进行肥育。试验设3个组合。试验组I（特寒羊）：特克塞尔绵羊（♂）×小尾寒羊（♀）;试验组Ⅱ（杜寒羊）：杜泊绵羊（♂）×小尾寒羊（♀）;对照组Ⅲ为小尾寒羊本交羔羊。在舍饲饲养管理条件下,测定其杂交一代（F1）肉羊的体重、饲料转化率和肉用性能等。试验结果表明：杜寒F1的多个性状均优于特寒F1,差异显著（P〈0.05）,试验组与对照组相比较,差异极显著（P〈0.01）。     

不同盐碱化草地对菊芋生长特性及产量的影响

在轻度(L)、中度(M)和重度(H)盐碱化草地上种植菊芋,通过测定不同生育期菊芋的生长特性及产量,确定其耐盐碱性,并探讨其对盐碱地的改良效果。结果表明:盐碱胁迫下,生物量在不同器官的分配为根系>叶片>茎;现蕾期菊芋茎生物量比和叶生物量比较其他生育期高,根系生物量比和根冠比(R/S)较其他生育期低。随着盐碱度的增加,叶片生物量比下降,而茎生物量比和根系生物量比增加;菊芋块茎产量下降,单株块茎数和单薯芽眼数减少,且与轻度和中度胁迫差异显著(P<0.05),说明重度盐胁迫对其影响最大。     

行距对老芒麦种群地下部及土壤特性的影响

以30cm、45cm、60cm、75cm、90cm行距栽培的第3年的老芒麦人工种群为材料,采用随机取样法,对其根系分布、地下生物量及能量累积、土壤养分及活性进行了研究。结果表明:行距显著影响根系深度与分布范围,对茎基生物量影响不显著,而显著影响根系生物量(P<0.01),使地下生物量存在极显著差异(P<0.01);行距对种群地下能量累积有极显著影响(P<0.01),对茎基能量累积的影响大于根系;30cm行距地下生物量及能量累积显著高于其他行距;行距对土壤pH与有机质含量影响极显著(P<0.01),对养分含量影响由大到小为全N>全K>全P,全P含量无差异;对养分活性影响由大到小为P>K>N,速效P、速效K含量有显著差异(P<0.05),碱解N含量差异较小。行距与根系分布范围、pH值呈极显著正相关(P<0.01);与地下生物量、地下累积能量、土壤有机质含量呈极显著负相关(P<0.01);与土壤速效P、速效K含量呈显著负相关(P<0.05);小行距有利于老芒麦生物量与能量累积,有利提高土壤有机质累积,也有利于土壤养分含量与活性增加。