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。     

草海湿地喜旱莲子草基于株高和盖度的水深生态幅研究

为了给喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides的入侵机制和防治研究提供参考,采用样方法调查了不同水深条件下草海高原湿地生态系统入侵植物喜旱莲子草的株高和盖度,并采用高斯模型分析了喜旱莲子草的水深生态幅。结果表明:1喜旱莲子草基于株高的水深梯度最适生态幅区间为[-0.73 cm,69.99 cm],最适生长点为34.63cm。2喜旱莲子草基于盖度的水深梯度最适生态幅区间为[9.55 cm,67.29 cm],最适生在点为38.40 cm。3喜旱莲子草基于株高和盖度的最适生态幅区间为[9.55 cm,67.29 cm],最适生长点为37.53 cm。4喜旱莲子草在其入侵的草海湿地生境中对水深的适应性总体表现为随着水深的增加,株高和盖度呈现先增加后下降的趋势。喜旱莲子草较宽的水深生态幅为其成功入侵草海湿地生态系统提供了保障,同时喜旱莲子草对水深的适应性为其防除提供了新的思路。     

不同培养环境对喜旱莲子草生长的影响

喜旱莲子草是中国首批9种重要的外来入侵植物之一,探究喜旱莲子草在5个不同环境下的生长势,进而为防治和利用喜旱莲子草提供参考。测定了5个不同小生境下喜旱莲子草生长的环境因子。结果表明:玻璃温室内喜旱莲子草的各生长指标均显著优于其它种植点。分析了环境温度、空气相对湿度和光照与喜旱莲子草的茎长、分枝数、节数和叶对数的相关性;并用逐步回归建立了这些生长指标与环境因子的模型。不同生长指标受环境因子的影响不一。茎长主要受晚上温度、中午湿度和早晨光照的影响,分枝数和节数受中午湿度和晚上温度的影响最大,中午、晚上温度和中午湿度是影响叶对数的主要因子。     

合肥市不同生境喜旱莲子草的分布和发生

[目的]为研究喜旱莲子草的入侵机制及控制其入侵提供依据。[方法]研究合肥市7种不同生境喜旱莲子草的盖度、出现频率、密度、垫状厚度和叶面积,明确其发生和危害情况。[结果]喜旱莲子草在7种生境中的出现频率为100%;水库边和河道喜旱莲子草密度最大,垫状厚度和平均盖度也最大(分别为66.3%和58.3%),茎较长、较粗(分别为23.89、12.67 cm和0.77、0.64 cm);路边喜旱莲子草根最长(16.3 cm)、叶面积最大(1.53 cm2);耕地内喜旱莲子草分枝数、节数、根部分蘖数最多;林地喜旱莲子草伴生植物种类最多(11种133株);水库边和河道喜旱莲子草分枝数、节数、根部分蘖数和伴生植物种类最少(1种16株)。[结论]喜旱莲子草在合肥市广泛分布,且在不同生境中表现出不同的分布特征。     

入侵植物喜旱莲子草对光、氮及其互作的表型可塑性反应

为给入侵植物喜旱莲子草的管理与防控提供一定的理论参考,对其在光照和氮沉降及光氮互作的表型可塑性反应进行了研究。结果表明:喜旱莲子草通过增加株高、节长,降低根重比,提高叶重比、叶片叶绿素含量来适应较低的光照环境,其株高、节长、总生物量对光照的表型可塑性指数较大;随着土壤氮素的增加,喜旱莲子草植株的株高、节长、茎粗、叶长、叶宽、总生物量和叶绿素都显著增加,其对氮沉降的可塑性指数在株高、生物量和叶绿素上较大;氮沉降有利于喜旱莲子草对光照反应可塑性的增加,从而补偿低光环境导致的生长不利。因此,若在持续高氮沉降的情况下,喜旱莲子草种群有向贫瘠土壤和弱光环境拓展的风险。     

东苕溪喜旱莲子草群落研究

通过对浙江省东苕溪江8个河段喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides的群落及伴生植物群落结构进行调查的基础上,分析该入侵种在不同河流段生境中的重要值及对入侵地物种多样性的影响。结果表明:在东苕溪流域,喜旱莲子草茎长平均为41.85~62.83 cm,节间距平均为4.00~6.28 cm,平均分枝数为6.35~82.00个。临安市东湖村采样点喜旱莲子草重要值最高,为56.09%;但伴生植物种类最少,为2种。杭州市余杭区陡家门采样点该入侵种重要值较低,但伴生种种类最多(8种)。随着喜旱莲子草重要值的升高,群落Simpson多样性指数和ShannonWiener指数呈下降趋势,表明随着喜旱莲子草种群的扩散,区域内其他物种逐渐受到排挤。在伴生植物种类较少的取样点,喜旱莲子草相对密度较大,如杭州市余杭区安溪镇、临安市里畈水库下游和临安市东湖村苕溪北路段(相对密度分别为40.00%,39.85%和37.50%),Pielou均匀度指数较低,这都说明喜旱莲子草的扩散降低了当地的物种多样性。喜旱莲子草对苕溪江植物种类和分布已经产生较大的影响。     

空心莲子草浸提液对3种蔬菜种子萌发的化感效应

空心莲子草Alteranthera philoxeroides Griseb又名喜旱莲子草、水花生,是苋科莲子草属的多年生宿根草本植物.空心莲子草是入侵破坏性很强的植物种,生长速度和对环境的适应性均超过一般作物.其以根茎进行营养繁殖,匍匐茎发达,并于节处生根,茎的节段亦可萌生成株,借以蔓延及扩散[1-3].有些外来植物可分泌对其他植物有抑制作用的化感物质等来排斥其他物种[4].空心莲子草进入一个新的领域后,往往具有很强的竞争能力,这种竞争能力是否与该植物对周围杂草、农作物也产生化感效应有关,目前仅有少量报道[5-8].对空心莲子草的研究目前主要集中在其生物学特征、防除和对环境中重金属的处理[9-15]等方面,而对其化感作用的研究较少见.     

外源钙离子与南方菟丝子寄生对喜旱莲子草茎形态结构的影响

外源钙离子对植物响应外界环境胁迫具有重要作用.寄生植物对入侵植物具有显著的抑制作用.以入侵植物喜旱莲子草为研究对象,采用完全随机区组的实验设计分析不同钙离子浓度与南方菟丝子寄生对喜旱莲子草茎形态结构的影响,探讨外源钙离子在寄主植物响应寄生植物胁迫中的作用.研究结果表明南方菟丝子寄生可以显著改变喜旱莲子草茎的形态结构,如显著降低喜旱莲子草茎的总长、分枝数、分节数、茎直径和髓腔直径,显著增加茎的厚角厚度与皮层厚度.外源钙离子对喜旱莲子草茎总长、分枝数、分节数、茎直径、髓腔直径和维管束直径没有显著影响,但可增加喜旱莲子草茎的维管束数目,降低茎的节间长、厚角厚度与皮层厚度.外源钙离子与南方菟丝子寄生相互作用可以显著增加喜旱莲子草茎的厚角厚度与皮层厚度,表明南方菟丝子寄生与高浓度的钙离子对喜旱莲子草茎的厚角厚度和皮层厚度具有显著的拮抗的交互作用.这种交互作用可以提高寄主植物的防御能力,减少寄生植物对寄主植物的损伤.     

模拟酸雨对喜旱莲子草与莲子草生长及生理特性的影响

为了探究外来入侵植物对酸雨环境的响应，以入侵植物喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides (Mart. )Griseb）和土著植物莲子草（A. sessilis (L.) DC）为研究对象，于室内开展盆栽控制试验，探究不同pH值（pH 2.5、pH 3.5、pH 4.5、pH 5.6和pH7.0）条件对植物形态指标、叶绿素含量、MDA含量及抗氧化酶活性等的影响。结果表明：（1）与对照（pH 7.0）相比，喜旱莲子草的地上生物量、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量在模拟酸雨（pH≤3.5）处理下受到显著抑制，最大降幅分别达25.4%、14.0%、7.8%和11.8%；莲子草的株高、地上生物量、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量在模拟酸雨（pH≤5.6）处理下受到显著抑制，最大降幅分别达25.2%、33.2%、40.5%、31.3%和39.1%。喜旱莲子草分枝数在模拟酸雨（pH 4.5、pH 5.6）处理下显著高于对照，莲子草的分枝数未受模拟酸雨处理（pH≤5.6）的显著影响。（2）在模拟酸雨（pH 2.5）处理下，喜旱莲子草的MDA含量显著增加28.4%，SOD、POD和CAT活性显著下降16.5%～23.5%；莲子草的MDA含量在模拟酸雨（pH≤4.5）处理下显著增加20.4%～29.8%，SOD活性在模拟酸雨（pH≤3.5）处理下显著降低15.9%～19.0%，POD活性在模拟酸雨（pH≤5.6）处理下显著降低15.3%～28.4%，CAT活性在模拟酸雨（pH≤4.5）处理下显著降低16.1%～20.4%。由此推断酸雨对喜旱莲子草的伤害阈值在pH 2.5～3.5之间，酸雨对莲子草的伤害阈值在pH 4.5～5.6，入侵植物喜旱莲子草对酸雨表现出更强的抗性。研究结果可以为研究酸雨条件下外来植物入侵机制提供理论基础。     

克隆整合对结缕草与狗牙根种间竞争的影响研究

以结缕草(Zoysia japonica Steud.)为研究对象,选取狗牙根[Cynodon dactylon (L.)Pars.]为竞争种,在盆栽条件下,通过切断或保持其基端分株与先端分株间的匍匐茎连接,研究了克隆整合对结缕草先端分株生长及竞争力的影响.结果表明,克隆整合显著提高了结缕草先端分株的分株数、根数量和生物量,并降低了其对叶的生物量投资.种间竞争显著降低了结缕草的生长,并显著提高了根生物量分配.当具有相似克隆生长习性的狗牙根的竞争存在时,克隆整合作用不能提高结缕草先端分株的竞争力,狗牙根的存在较强地抑制了结缕草生长.     

喜旱莲子草入侵机制及防治策略研究进展

喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides是全球性恶性入侵杂草,近年来在中国已呈蔓延之势,对经济及生态环境造成严重破坏。整理了近年来对喜旱莲子草的相关研究,从其生物学特性和对环境的利用能力等方面对喜旱莲子草的入侵机制进行阐述,表明该植物的形态、繁殖以及表型可塑性和适应性等特征,有助于其成功入侵,并在入侵地形成单优势种群。还从物理、化学、生物、生态防治等4个方面对其防治策略进行分析,针对其入侵机制与防治研究中存在的问题提出了相应建议:加强采用土壤动物和土壤微生物的方法开展该入侵植物的生物防治研究,同时开展替代控制的生态控制策略探索实践。     

喜旱莲子草对重金属元素的耐性试验研究

[目的]研究喜旱莲子草[Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb.]对部分常见重金属污染的耐性。[方法]测定了在不同浓度重金属（Cu、Zn和Pb）处理条件下植株高度、根长、节数和新萌蘖芽数等形态学响应指标。[结果]3种重金属的不同浓度特别是较高浓度处理时,喜旱莲子草的各个指标均呈明显的下降趋势,即重金属在较高浓度的处理时对该植物的生长具有抑制作用;通过比较,发现该植物对Pb的耐性较强。[结论]喜旱莲子草能够在一定浓度的重金属污染环境中生存,可以作为一种重金属富集植物。     

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。     

等渗胁迫下聚乙二醇和氯化钠对喜旱莲子草生长的影响

喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）为世界性恶性杂草,是中国国家环保总局公布的9种危害最大的外来入侵植物之一。采用不同渗透势的PEG（聚乙二醇）-6000和NaCl营养液模拟水分胁迫和盐胁迫处理喜旱莲子草,测定9d中其根数、根长、茎长、芽数、叶数的变化,旨在探讨喜旱莲子草对不同强度水分胁迫和盐胁迫的生理响应。结果显示,渗透势越低,根数、根长、茎长、芽数、叶数的增长越少,喜旱莲子草受PEG引起的低渗透势的影响比由NaCl引起的低渗透势的影响大,喜旱莲子草较强的耐旱和耐盐能力,是其快速适应多种生境的原因之一。     

基于Maxent模型的中国喜旱莲子草时空传播规律研究

该研究基于喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)在中国部分地区的标本采集分布数据,选取影响喜旱莲子草分布的19个生物气候变量作为环境因子,采用Maxent模型预测出目前喜旱莲子草的潜在分布区。根据潜在分布区预测结果,可以对相关地区提出预警,帮助有关部门制定合理的防治措施,避免喜旱莲子草进一步扩散造成更大的危害。     

光照强度对2种来源的空心莲子草生长的影响

研究了空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)匍匐茎片段(来源于水体)和宿根片段(来源于陆生环境)萌生苗在不同光照强度下的生长。主要结果为:2种来源的空心莲子草幼苗(陆生苗和水生苗)在相同的光照强度下(全光照、33%光照、9%光照),具有基本相同的生长格局,对光照强度的变化也具有相似的反应。随着光照强度的降低,甚至在9%光照时,空心莲子草的总分枝数、最长枝长、节间长度、叶片数没有显著差异,而空心莲子草的叶绿素相对含量显著降低,地上茎直径显著减小;在中等光照条件下(33%光照),其叶面积发生补偿性增大;就生物量的分配而言,随着光强的减弱,根生物量和总生物量显著减少,而茎、叶的生物量只有在光强极低的条件下(9%光照)才显著减少。这些结果表明,在不同的光照强度下,一方面空心莲子草的生长表现出一定程度的形态可塑性,另一方面,空心莲子草基本的空间生长格局特征具有相对稳定性,这种生长策略上的权衡可能是空心莲子草成功入侵的一个重要机制。     

常见入侵植物水提液对水华藻生长及光合荧光特性的影响

研究了4种常见入侵植物(一年蓬、加拿大一枝黄花、喜旱莲子草、水葫芦)的水提液对黄丝藻、铜绿微囊藻和水华微囊藻3种水华藻的抑藻效果。结果表明:水葫芦水提液对黄丝藻的生长抑制效果最为显著,96 h时黄丝藻的生长抑制率达90%以上;加拿大一枝黄花水提液对铜绿微囊藻和水华微囊藻均表现出显著的生长抑制效果,96 h时2种藻的生长抑制率均超过70%;一年蓬水提液对3种水华藻均有显著的生长抑制效果,96 h时3种藻的生长抑制率均超过60%。喜旱莲子草水提液对黄丝藻叶绿素荧光参数的影响最明显,96 h时黄丝藻的Fv/Fm值仅为对照组的1. 47%。此外,添加加拿大一枝黄花水提液96 h时,铜绿微囊藻的F_v/F_m值抑制率达到98. 24%;一年蓬水提液对水华微囊藻光合荧光特性影响效果最为明显,96 h时水华微囊藻YII值抑制率达95. 69%。综上,水生入侵植物喜旱莲子草和水葫芦对黄丝藻有较好的抑制效果,而陆生入侵植物加拿大一枝黄花和一年蓬对铜绿微囊藻和水华微囊藻有更明显的抑制作用。     

不同水培液对喜旱莲子草生长的影响

对喜旱莲子草在不同培养液不同培养环境中的生长情况做了研究,结果表明,在同一培养环境不同水培液中,Hoagland营养液和自来水中培养的叶片数基本保持不变,尿素液中培养的呈下降趋势;3种水培液中喜旱莲子草的根数均不断增加,且自来水效果好于营养液。在自来水中不同培养环境下,环境Ⅰ叶片数呈下降趋势,其余环境叶片数基本不变,环境Ⅱ叶片数略高于其余环境;环境Ⅱ根数增长幅度最大,III,IV次之,Ⅰ最小。综合分析得出,喜旱莲子草在自来水中自然光条件下生长最好。     

莲草直胸跳甲对多种植物取食及产卵研究

[目的]为减少经济损失,全面生物防治喜旱莲子草。[方法]本文在室外非选择条件下研究了莲草直胸跳甲对12种植物的取食和产卵行为。[结果]非选择条件下,莲草直胸跳甲在靶标植物喜旱莲子草上取食和产卵最多;其次,非靶标植物取食量为莲子草甜菜莙荙。除了以上植物,莲草直胸跳甲成虫还会取食极少量黄瓜、苋菜和豇豆。莲草直胸跳甲在非靶标植物莲子草上产卵最多,其次是甜菜,在莙荙、豇豆上无产卵现象,而在其他植物上产卵较少,差异显著(P0.05)。[结论]综合分析认为:莲草直胸跳甲是安全的,这为大面积生物防治喜旱莲子草提供了理论依据。     

不同生态型喜旱莲子草对干旱的生理生态反应

研究了两种生态型(水生型和旱生型)喜旱莲子草对土壤干旱的生理生态响应。结果显示,干旱显著降低了两种生态型喜旱莲子草的株高、节长、叶长、叶宽、总叶面积、比叶面积、生物量和相对生长速率,但对茎直径没有明显影响。水生型植株在株高、节长、茎粗、叶长、叶宽和总叶面积等生长参数上都显著大于旱生型植株。而干旱对水生型植株的总叶面积、生物量和相对生长速率的影响更大。就生物量分配模式而言,在干旱条件下,两种生态型植株都表现出将更多的生物量分配到根和茎,较少分配到叶。尽管干旱对水生型植株叶片的相对含水量、叶绿体色素有一定负面影响,但两种生态型植株都能维持较高的相对含水量和叶绿体色素的含量。相比较而言,旱生型比水生型喜旱莲子草具备更强的抗旱能力。