喜旱莲子草生理生态特性研究进展

综述对喜旱莲子草的科学研究,分析空心莲子草生理生态方面的特性,并指出科学防治喜旱莲子草的方法。     

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。     

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。     

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。     

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。     

喜旱莲子草的利用现状及展望

喜旱莲子草[Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb]在农业上可以作为饲料、肥料、栽培食用菌、制作沼气,并用于水稻育种;在污染治理上的主要应用在净化水体、富集重金属上;在医药上主要应用在抑菌、抗病毒、护肝、抗肿瘤上。笔者综述了近年来国内外对喜旱莲子草利用和研究的进展,并对其未来利用进行了展望。     

PEG诱导水分胁迫下喜旱莲子草的生理适应性

采用PEG-6000模拟水分胁迫处理外来入侵种喜旱莲子草(Alternanthera Philoxeroides)(Mart.)Griseb.)无性繁殖体,测定了5 d中叶片Chl、膜透性、可溶性蛋白含量、MDA含量及几种抗氧化酶活性,旨在探讨喜旱莲子草对不同强度胁迫的生理适应性机制.结果表明:-0.15 MPa PEG胁迫下Chl、膜透性、MDA含量变化很小;-0.30 MPa PEG胁迫下膜透性和MDA含量均小幅升高,Chl含量先升后降,-0.50 MPa PEG胁迫下,Chl含量呈下降趋势,膜透性和MDA含量在第5日达到峰值.可溶性蛋白含量在3种处理中均先升后降,但基本都维持在处理前水平之上.SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性在-0.15 MPa PEG胁迫下维持不变或略有上升,在-0.30 MPa和-0.50 MPa PEG胁迫下呈先升后降的变化趋势,但活性峰值出现在不同的处理时期,且降低后的各酶活性仍维持在一定水平上.实验表明,在低水分胁迫下,喜旱莲子草通过其体内活性氧清除系统活性的维持或升高来解除活性氧毒害,以保证活性氧的产生和猝灭处于动态平衡.即使是高渗透胁迫,喜旱莲子草通过抗氧化酶之间的相互协调在一定时期仍能维持活性氧代谢平衡,并阻止或减弱膜脂过氧化的伤害.但随着较高强度胁迫处理时间的增加,抗氧化酶活性降低,膜脂过氧化增加.     

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。     

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。     

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.     

空心莲子草及其天敌莲草直胸跳甲对高含量CO_2的响应

为明确CO_2含量升高对入侵杂草空心莲子草及其天敌莲草直胸跳甲的影响,测定了3种不同CO_2含量(420、550、750μL·L~(-1))对空心莲子草生长特性和体内营养物质、莲草直胸跳甲幼虫体重增长和成虫取食选择性的影响。结果表明:CO_2含量升高条件下,空心莲子草生长速度加快,种植42d后,550、750μL·L~(-1) 2个高含量CO_2条件下空心莲子草的株高分别达35.60cm和40.04cm,分别为对照组(当前大气CO_2条件420μL·L~(-1)下)空心莲子草株高(19.83cm)的1.75倍和2倍;CO_2含量升高,空心莲子草叶片SPAD值显著增加,光合作用能力增强;叶片的可溶性总糖含量升高,含氮化合物(蛋白质、总氨基酸)含量降低,叶片的碳氮比增加,单宁酸含量降低。取食高含量CO_2条件下培育的空心莲子草,天敌莲草直胸跳甲幼虫的体重增加速度较对照组显著加快;同期羽化的莲草直胸跳甲雌、雄成虫均偏好取食高CO_2含量(750μL·L~(-1))条件下培育的空心莲子草。     

海南岛空心莲子草天敌昆虫种类调查

对海南岛空心莲子草的天敌昆虫种类进行调查。结臬表明,海南岛空心莲子草的天敌昆虫有：稻棘绿椿象、中华稻蝗、短额负蝗、白条细蝗、条纹褐蝗、短角外斑腿蝗、褐背细斯、莲草直胸跳甲、虾钳菜披龟甲、甜菜螟、豆卷叶螟、斜纹夜蛾、豆蚜13种,隶属于半翅目、直翅目、鞘翅目、鳞翅目、同翅目5个目中的缘蝽科、蝗科、螽斯科、叶甲科、铁甲科、螟蛾科、夜蛾科、蚜科8个科。其中莲草直胸跳甲、虾钳菜披龟甲、甜菜螟有很好的利用价值或利用的潜力。     

水稻田空心莲子草防治试验

针对移栽稻田空心莲子草进行五氟磺草胺、2,4-D胺盐、2甲4氯钠盐3种除草剂防治试验。结果表明,该3种除草剂对空心莲子草均有较好的防治效果,25%五氟磺草胺悬浮剂有效成分262.0 g·hm^-2的处理防效最好,达100.0%,187.5 g·hm^-2防效为93.4%;86%2,4-D胺盐水剂1 075.0、1 613.0 g·hm^-2的防效分别为84.7%、97.8%;13%2甲4氯钠盐水剂390.0、780.0 g·hm^-2的防效分别为82.3%、95.9%。3种药剂对水稻安全。     

不同果桑品种对干旱胁迫的响应

研究盆栽人工模拟干旱条件及复水条件下12个果桑品种的膜透性、保护酶活性、渗透调节物质含量的变化.结果表明:干旱胁迫下,各果桑品种的电导值、游离脯氨酸含量相对提高,MDA、SOD、CAT活性、SSC含量呈先升高后降低趋势,POD活性和SPC含量呈先降低后升高趋势,不同果桑品种对土壤干旱胁迫和复水的响应不同,其抗旱性存在差异.采用聚类分析法对各品种的抗旱性进行综合评价,将12个果桑品种的抗旱性分成3类:澳玉、台湾46c019、日本胡橙为高抗型,台湾76c002、红宝石、8632、天圣1号、北方红为中抗型,红果1号、白玉王、宁夏红和绿椹子为低抗型.     

空心莲子草对斑马鱼的急性毒性研究

[目的]评价空心莲子草对鱼类水生生物的急性毒性作用,为灭螺药物成分的提取提供指导。[方法]在室内常温条件下,采用静水法测试空心莲子草水浸液对斑马鱼的急性毒性作用。以寇氏法计算半数致死浓度（LC50）及95%可信限。[结果]空心莲子草水浸液对斑马鱼24、48hLC50分别为587、497mg/L,其安全浓度为107mg/L,斑马鱼死亡率随药物浓度增加和时间的延长而上升。[结论]空心莲子草水浸液对斑马鱼为中等毒性,其安全浓度低于杀螺浓度。     

两种苹果砧木对中度干旱胁迫的生理响应

测定比较了以二年生苹果砧木山定子与陇东海棠盆栽幼苗正常供水和中度干旱胁迫下的叶片丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量及抗氧化酶活性。结果表明,随着干旱胁迫时间延长,2种植物的丙二醛、可溶性糖、游离脯氨酸和过氧化物酶活性持续上升,且在整个胁迫过程中2种植物间差异显著;可溶性蛋白含量则不断降低,且于第7 d后差异显著。中度干旱胁迫下,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性于胁迫第7 d达到最大值,随后不断下降,表明2种植物前期对活性氧的清除能力较强,随胁迫时间加长其抗氧化能力减弱。综合分析,山定子的抗旱能力强于陇东海棠。     

江苏省农田环境杂草水花生分布及危害

在对江苏省6大农业生态区七种生境类型的水花生(Alternanthera philoxeroides)分布及危害进行了目测法调查采集数据后,对其进行统计分析,并赋以生态学意义解释.调查研究表明,江苏省水花生分布及危害与纬度和水分密切相关,纬度决定一个地区的整体危害水平,水分条件的不同导致各种生境水花生危害程度差异显著.统计分析表明,随着纬度的升高水花生的危害逐渐减轻,太湖地区危害最严重,淮北地区危害最轻;水生境危害严重,特别是沟渠和池塘,旱生境和水稻田危害很轻.     

不同土壤基质中水花生生长和荧光响应差异

采用盆栽法,研究入侵植物水花生在7种不同土壤基质中的生长和荧光响应差异.结果表明:(1)不同土壤基质对水花生的形态特征产生了显著影响,当水花生生长在泥炭、菜园土和水稻土中时,其叶片数目、分株数、植株总长度、叶面积和分枝数量等指标会显著高于其他土壤基质处理;(2)生长在河沙和红壤中的水花生生物量最小,而生长在泥炭中的最大;(3)生长在河沙中的水花生根冠比最大,生长在泥炭和红壤中的其次;(4)生长在河沙和红壤中的水花生叶片Fv/Fm最小,植株的光合活性最弱.研究结果表明,不同土壤类型显著影响水花生的生长表现,但水花生可以通过选择不同的适应对策应对环境压力,从而保持其强大的入侵能力.