外来入侵植物空心莲子草的防治研究

综述了空心莲子草的分布、扩散、危害及国内外对该草的防治方法,并探讨了今后有效防治空心莲子草的策略.     

空心莲子草在稻田生态系统中的生长特性及对水稻生长发育的影响

为了解空心莲子草在正常耕作稻田中的入侵能力与水稻对该草的抵抗能力,本文通过在秧苗移栽后的稻田中移植少量空心莲子草繁殖体,人工模拟空心莲子草入侵稻田的方法,研究了该草在稻田中的入侵生长繁殖特性及其对水稻生长发育的影响。结果显示:在人工移入空心莲子草后的第一个水稻生长季内,空心莲子草长势较弱,其植株克隆数与直立茎秆数从水稻分蘖前期至成熟期均无显著变化,仅株高增长极显著,但茎秆纤细柔软,部分茎秆顶端弱化,叶片弱小卷曲,出芽量很低或几乎没有新芽生长。空心莲子草对水稻分蘖、有效分蘖与株高等参数均无显著影响。空心莲子草在田埂上与稻田边缘的生长主要表现为该草的覆盖度、直立茎秆数与株高的显著增加,难以向稻田中扩散生长。研究结果表明,空心莲子草在耕作稻田中不能形成严重入侵态势。建议保持稻田于耕作状态,可有效防止空心莲子草的入侵。     

空心莲子草入侵对乡土植物群落种间联结性及稳定性的影响

利用方差比率(VR)、χ2检验、Jaccard指数以及改良的Godron M.稳定性测度方法分析了江西省上饶市空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵后乡土植物群落中12个主要种的种间联结性以及乡土群落的稳定性.结果表明: 空心莲子草入侵前乡土植物群落总体呈显著正关联, 群落中的正联结种对多, 存在极显著正联结种对; 空心莲子草入侵后, 群落总体呈负关联, 种对正联结数量较入侵前明显减少, 出现显著负联结种对, 群落中由于物种的种间竞争增大, 导致一些物种在群落中不能稳定存在.根据种间联结性分析结果, 空心莲子草入侵后, 联结性较强的乡土植物群落明显分为两个生态种组, 但两组仍存在一定联系.空心莲子草的入侵导致本地群落稳定性下降, 某些物种数量减少, 甚至被替代.由此可见, 空心莲子草对常见乡土种有很大负面影响, 应加强入侵机理及防控研究.     

空心莲子草根系分泌物对无机磷细菌的负化感效应

空心莲子草(Alternanthera philoxeroides Griseb)是全球难以根除的恶性杂草,能在有效磷较低的土壤中生长。了解空心莲子草对微生物转化土壤无机磷的影响,有益于揭示其入侵机制。利用固、液培养技术,以3株(B05、B07和B09)能溶解无机磷的伯克霍尔德氏菌(Burkholderia Yabunchi)为材料,研究了空心莲子草根系分泌物(Exudates from A.philoxeroides roots,EAR)对其生长繁殖和溶磷的化感作用。结果表明,在固体培养时,随EAR浓度提高,无机磷细菌(Phosphatesolubilizing bacteria,PSB)的菌落直径、溶磷圈直径和溶磷指数降低;在液体培养基中,EAR不同程度地抑制PSB繁殖生长,数量减少48.13%~73.03%。供试菌株均能分泌氢离子、草酸和柠檬酸,其中B05和B09还分别能分泌乙酸和苹果酸,B07能分泌乙酸和丁二酸,草酸和柠檬酸共占有机酸分泌总量的66.02%~74.72%。此外,有机酸分泌总量和氢离子分泌量分别与溶磷量呈显著正相关,相关系数依次为0.836和0.947(p0.05,n=12)。EAR显著抑制PSB分泌有机酸和氢离子,与此同时溶磷量降低11.41%~47.32%。因此,EAR对PSB呈负化感效应,不同程度地抑制PSB繁殖生长、有机酸和氢离子分泌及无机磷溶解。     

干旱对扁穗牛鞭草生长、营养及生理指标的影响

西南地区干旱频繁,当地的主栽牧草扁穗牛鞭草经常遭受干旱危害。试验设置正常供水,轻度、中度和重度干旱4种处理,盆栽试验研究了干旱对牛鞭草生长、营养和生理指标的影响。结果表明:中度和重度干旱显著抑制地上部生长,生物量减少20%～34%,但对地下部无显著影响,致使根冠比提高,有益于增强抗旱性。干旱条件下,氮、磷、钾吸收量显著减少,可能与根系活力降低有关。干旱降低了地上部的养分积累量,但对地下部养分积累量无显著影响,说明干旱改变了植株体内的养分分布。值得注意的是,干旱显著提高了根系含钾量,最高增加了36%,这有益于提高根细胞渗透压,增强水分吸收能力。此外,干旱不同程度地降低了叶片相对含水量、叶绿素含量和根系活力,可能是造成光合速率降低、养分吸收减少、生物量降低的原因之一。在其它生长和生理指标未发生显著变化的情况下,脯氨酸含量增加了约1.7倍。可以认为脯氨酸的积累可视为植物对干旱,尤其是轻度干旱产生的一种保护性生化反应。     

单一重金属胁迫对灯心草生长及生理生化指标的影响

通过盆栽试验研究了不同浓度处理水平的Cu、Cd、Pb、Zn、As五种重金属单一胁迫对灯心草生长及其生理生化特性的的影响。结果表明:种植灯心草土壤中的Cd、Pb、Cu三种重金属临界值可分别设定为10mg kg-1、100 mg kg-1、100mg kg-1。灯心草不适合在Zn污染的土壤中种植,土壤中As临界值尚需作进一步的研究来确定。各单一重金属胁迫对灯心草叶绿素的合成均有很大程度的抑制作用,剂量-效应关系明显。灯心草三种保护酶对于不同浓度处理水平重金属胁迫的响应不同:在土壤环境质量低浓度设置范围内三种酶有较好的协同效应能共同抵御重金属胁迫造成的膜伤害,表现出较强的自我调节能力。而在高浓度处理水平时,三种酶活性呈现不同的变化趋势。灯心草生理生化指标对重金属胁迫的响应存在元素种类之间的差异。各单一重金属对灯心草生长抑制及生理毒害效应大小排序为:Zn>As>Cu>Pb>Cd。     

淋洗对盐胁迫下大豆生长和矿质营养基因型差异的研究

植物质外体是由细胞壁的纤维素和微晶体空间以及充满空气的细胞间隙组成 ,约占植物体积 5 %的空间。很久以来 ,质外体被认为是无生命的 ,与有生命的原生质相比很少引起研究者的兴趣 ,直到 80年代中期 ,由于研究技术的发展和研究的深入[1 ] ,对质外体的认识才发生根本性的转变 ,     

盐分胁迫下番茄盐分离子和重金属的分布特征

采用盆栽试验方法研究了不同盐分含量处理下番茄不同器官盐分离子（Na＋、K＋、Ca2＋）和重金属离子（Cd2＋、Pb2＋、Cr2＋、Zn2＋、Cu2＋、Ni2＋）的分布特征,探讨盐分离子对番茄不同器官吸收重金属离子的影响机制,为重金属污染盐渍土壤的农业可利用性评价提供科学依据。结果表明,番茄根、茎、叶和果实Na＋含量均随盐分含量增加而增加;番茄根K＋含量随盐分含量增加小幅上升,茎K＋含量则显著下降,叶K＋含量无显著变化;番茄各器官Ca2＋含量随盐分含量增加无明显变化。番茄根Cd、Pb、Cr、Zn和Cu含量以及番茄茎、叶Cd含量均随盐分含量增加而增加;番茄根Ni含量、番茄茎叶Pb、Cr、Ni、Zn和Cu含量以及番茄果实各重金属含量受盐分含量变化影响不大。因此,土壤盐分含量的增加对番茄根部吸收重金属（Ni除外）有促进作用。     

重金属胁迫下根际效应的研究进展

根际作为物质进入植物的门户，直接影响着污染物在各圈层中的迁移转化及归宿。本文对在重金属胁迫下，根际pH、Eh特征、根系分泌物及根限微生物效应的研究进展状况进行系统地分析论述。     

铅胁迫对19个品种草坪草种子萌发和幼苗生长的影响

用浓度分别为0(对照)、200、400、600mg/L的Pb2+分别处理19个品种草坪草的种子,测定了供试种子发芽势、发芽率、幼苗根长、苗长、鲜重、叶绿素含量、丙二醛含量等7项指标,比较19个品种草坪草生长初期耐铅性的强弱。结果表明：在不同浓度Pb2+胁迫下,有的品种种子发芽势、发芽率、幼苗根长、苗长、鲜重、叶绿素含量呈先上升后下降的变化趋势,有的品种这些指标呈下降变化趋势;有的品种丙二醛含量呈先下降后上升的变化趋势,有的品种丙二醛含量呈上升的变化趋势。通过聚类分析,Pb2+400 mg/L胁迫下将19个草坪草品种的耐铅性分为3 类;耐铅性强的品种有热浪;耐铅性较强的有星火、回报、绿城、爱瑞3号、家园、美洲豹3号、3A、麦哲伦、自豪、里园2号等; 耐铅性弱的有晚霞、本特、橄榄球2号、高地、优异、优美、午夜、抢手股;并通过主成分分析进一步确定19个品种在Pb2+400 mg/L胁迫下耐铅性由强到弱的顺序为热浪＞星火＞爱瑞3号＞3A＞回报＞美洲豹3号＞绿城＞家园＞自豪＞里园2号＞麦哲伦＞晚霞＞本特＞橄榄球2号＞高地＞优美＞抢手股＞午夜＞优异。     

Response of soil enzymes and microbial communities to root extracts of the alien Alternanthera philoxeroides

Alternanthera philoxeroides is an alien invasive species, which can cause substantial damage to the local ecosystem by secreting allelochemicals. The objective of the present study was to appraise the effects of root extracts of the invasive plant Alternanthera philoxeroides on soil enzyme and native microbial community. Urease activity was measured using the phenol sodium hypochlorite colorimetric method, sucrase activity was determined by 3, 5-dinitrosalicylic acid colorimetric method, catalase activity was determined using the KMnO₄ titration method and alkaline phosphatase activity was determined by the disodium phenyl phosphate colorimetric method. The soil microbial community was investigated by pyrosequencing of the 16S rRNA gene. Results showed that the alkaline phosphatase, sucrase and urease activities were all significantly lower than that of the control treatment. The structure of the soil microbial community in the treatments with root extracts addition clearly differed from that of the control treatment. The result showed that the relative abundance of microorganism decreased including Burkhholderia, Gp6, Gp1 and Gp4 in the applied treatments at genus level as compared to control treatment. Hence, we inferred that A. philoxeroides could inhibit the growth of native plant species through toxic effects on soil enzyme activities and the microbial community.     

重金属高污染农田土壤EDTA淋洗条件初探

通过室内振荡淋洗试验研究了乙二胺四乙酸二钠(EDTA)浓度、淋洗时间、液固比、淋洗次数对甘肃省白银市某高污染农田土壤中重金属去除效果的影响,并测定了EDTA淋洗前后土壤中重金属形态的变化。结果表明：淋洗剂浓度和液固比越高、淋洗时间越长、淋洗次数越多,对重金属的去除效果越好。在EDTA浓度为5 mmol/L、液固比为2.5、连续振荡淋洗3次、每次1 h时,对土壤中Cd、Cu、Pb、Zn 4种重金属的总去除率分别为 55.2%、21.9%、19.3% 和20.9%,其中Cd 淋洗效率最高。EDTA对土壤中交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态重金属的去除效果明显,但不能有效去除有机及硫化物态和残余态土壤重金属。     

污染场地土壤重金属含量的空间变异特征及其污染源识别指示意义

在面积约10.9km2的重金属污染场地以网格法采集了174个表层土壤样品,测定了7种重金属含量。采用地统计学软件GS 和地理信息系统相结合的方法,研究了这些重金属含量的空间变异性。通过Kriging内插法对未测点重金属含量进行最优估计,并对这些重金属的来源进行了初步识别。结果发现,在研究区内7种重金属具有相似的空间分布特征,污染场地特殊的污染源分布状况、污染程度和地理条件导致点状污染源增大了重金属的空间结构性,呈现出与非典型污染区不同的特征。冶炼厂高炉粉尘排放对重金属的贡献明显高于母质等内在因素,是研究区重金属的主要来源。     

三种无机萃取剂去除土壤中PbCd的条件研究

通过对重金属污染土壤的萃取实验,比较了HCl、Na2S2O3、CaCl2 3种常用无机萃取剂对重金属Ph和cd的萃取效果,并通过改变萃取条件（萃取剂浓度、时间、固液比、萃取次数和温度）,以期找到各种萃取剂达到最大萃取效率时所需的萃取条件。结果表明,萃取剂浓度对于萃取效率的影响最大,随着浓度的提高,3种萃取剂对Ph、Cd的去除作用增强;固液比和萃取次数对Ph、Cd的去除率也有较大的影响;时间对两金属的去除率也有一定的影响,但在本实验条件下,达到萃取平衡所需时间很短;温度对萃取效率的影响很小。本实验中,HCl去除Pb、Cd的能力远远大于其他两种萃取剂。对Cd进行萃取时,需增加萃取次数才能达到较好的萃取效果。