紫茎泽兰野外微生物堆肥及毒性评价

紫茎泽兰是我国危害最严重的外侵植物,具有动物、植物和微生物毒性,研究紫茎泽兰野外就地堆肥技术,评估腐熟效果,可为有效防除与资源化利用提供科学依据。在野外自然条件下,通过接种恶臭假单胞菌(Pseudomonas putita sp.)和热解纤维梭菌(Clostridium thermocellum sp.),同时添加尿素和硫酸钙以及覆盖农用薄膜研究紫茎泽兰生物堆肥效果,并评价紫茎泽兰发酵产物生物毒性。接种菌剂后,堆肥高温期(50.0 ℃~64.5 ℃)持续时间达22 d,石油醚提取物从3.15 g/kg降低至0.37 g/kg,80 d可充分腐熟紫茎泽兰。腐熟物料的pH、有机质、养分和重金属含量符合NY/525-2011国家标准,腐殖酸含量为8.42%。动物毒性试验表明,浸提液对小鼠体重增长无显著影响,心、肝、肾、肺等组织器官未见病理变化。用生物堆肥浸提液浸种,促进小麦种子发芽率指数、活力指数和苗高,分别比无离子水浸种提高了8.65%、28.79%和23.69%;在添加紫茎泽兰生物堆肥的土壤中,微生物碳氮和脱氢酶活性比不施肥和单施化肥显著提高。生物堆肥可野外就地腐熟紫茎泽兰,降解有毒物质,提供有机肥源,实现紫茎泽兰的经济、有效防除与资源化利用。     

紫茎泽兰水浸提液对慈竹种子萌发及幼苗生长的影响

以浓度为0(对照)、0.25%、1.00%、2.00%、3.00%的紫茎泽兰水浸提液处理慈竹种子,研究其水浸提液对慈竹种子萌发和幼苗生长的化感作用。研究结果表明,紫茎泽兰水浸提液对慈竹种子的萌发和生长都起到显著影响。在低浓度处理下,浸提液具有低剂量刺激效应,可提高慈竹种子的发芽率、发芽势;随着浓度的升高,慈竹种子发芽率、发芽势显著降低,同时,幼苗的鲜重、根冠比先增加后降低;丙二醛含量、SOD酶活性与浸提液的浓度呈正相关;POD酶活性则先上升,后下降,但均高于对照组。这说明较高浓度的紫茎泽兰水浸提液可显著抑制慈竹种子萌发和幼苗的生长,其入侵林地后对竹林的生产和经营存在潜在威胁。     

紫茎泽兰不同部位化感作用研究

为了研究入侵性杂草——紫茎泽兰(Ageratina adenophora)对三叶草、黑麦草的化感作用。对紫茎泽兰地上部及地下部淋溶物、根部分泌物的化感活性进行了研究。研究结果发现:三叶草、黑麦草种子萌发和幼苗生长在0.005 gDW/mL浸提液浓度下即表现出显著或极显著抑制作用,且化感作用大小随组分浓度增加而增加;相同浓度下紫茎泽兰地上部分水浸提液的化感作用明显强于其地下部分水浸液的化感作用;浸提液对受体植物种子萌发中根的抑制作用明显强于对芽的影响。地上部自然枯落物水浸液对受体植物化感测定的结果显示,当浓度达到0.01~0.05 gDW/mL及以上时,三叶草、黑麦草的发芽率、发芽速度指数、根长、芽长及鲜重等各指标在处理与对照间产生显著性差异。紫茎泽兰根系分泌物的二氯甲烷提取物在10 gFW/mL浓度下,对三叶草、黑麦草种子萌发及幼苗生长均表现出化感抑制作用。     

紫茎泽兰根系分泌物化感潜势评估中两种提取方法的比较

【研究目的】为了寻找一种能够快速,有效捕获紫茎泽兰活体释放的根系分泌物的方法。【方法】本文分别采用水培提取法和循环水-树脂吸附法提取,比较评估了紫茎泽兰根系分泌物对紫花苜蓿的化感潜势。【结果】水培提取法和循环水-树脂吸附法获得的根系分泌物对苜蓿根长和芽长均有显著的抑制作用。其中,水培提取法获得的根系分泌物对紫花苜蓿发芽率、发芽速率、根长和芽长的化感指数分别为-0.18、-0.31、-0.21和-0.30,而循环水-树脂吸附法获得根系分泌物对紫花苜蓿发芽率、发芽速率、根长和芽长的化感指数分别为-0.28、-0.32、-0.24和-0.53。【结论】两种方法对紫茎泽兰根系分泌物化感潜势评估结果无明显影响,但与循环水-树脂吸附法相比,水培提取法操作简便、快速、且受环境干扰小,故更适合于紫茎泽兰根系分泌物化感潜势评估的研究。     

昆明旌蚧Orthezia quadrua（Homoptera:Ortheziidae）——紫茎泽兰和飞机草的一种本地天敌

 紫茎泽兰(Ageratina adenophora)和飞机草(Chromolaena odorata)是我国西南危害严重的两种外来入侵物种。笔者在云南省盈江县发现了一种昆虫——昆明旌蚧(Orthezia quadrua), 可以感染这两种外来入侵植物,并使其生活力下降直至死亡。该虫主要聚集于茎结处危害,吸食植株的汁液。这种昆虫的发现,表明在紫茎泽兰和飞机草的生境拓展过程中,本地昆虫已经与之建立起相应的生态关系。     

土壤灭菌对紫茎泽兰和番茄的反馈作用

土壤微生物对陆生植物的生长极为重要,本文通过灭菌处理控制云南和北京两份土壤的土壤微生物,来比较不同来源土壤的微生物群落对入侵恶性杂草紫茎泽兰和蔬菜番茄生长的反馈作用。结果表明：对于紫茎泽兰,两种土壤灭菌后均不利于其生长。北京菜园土灭菌后,紫茎泽兰的株高和生物量显著低于对照处理,其中生物量是对照处理的14.3%;云南紫茎泽兰入侵土壤灭菌后,株高和生物量分别为对照处理的58.1%和42.9%。而对于番茄,北京菜园土灭菌后,株高和生物量分别为对照处理的226.9%和644.5%;云南土中,灭菌后株高和生物量都与对照处理无显著差异,分别为对照的94.6%和88.7%。以上结果揭示不同来源土壤,灭菌处理后对外来入侵杂草紫茎泽兰和蔬菜作物番茄的反馈作用存在差异。     

不同入侵程度紫茎泽兰群落的根系分布特征

紫茎泽兰是一种世界性恶性入侵杂草,严重威胁入侵地区的自然生态系统和生物多样性.为了明确不同入侵程度紫茎泽兰群落的根系分布特征,本文对紫茎泽兰轻度、中度和重度入侵群落根系进行了系统调查和比较,结果显示:紫茎泽兰的平均根长密度(RLD)值随入侵程度的增加而增大,轻度入侵区域的紫茎泽兰根系主要集中在0～10 cm土壤中,约占总根量的75.9 %,其根系系统发达程度显著低于中度和重度入侵区域,轻度入侵区域的平均根长密度值显著小于中度和重度入侵群落(P<0.01).3种入侵区域的紫茎泽兰根长密度在水平分布上均由内到外逐渐变小,不同根系范围间的根系含量差异显著(P<0.01).在根系的垂直分布上,紫茎泽兰轻度、中度和重度入侵群落的根系均主要集中在0～10 cm深度,在10～20 cm深度轻度入侵群落根系含量显著低于中度和重度入侵群落.     

混种非洲狗尾草对紫茎泽兰表型特征的影响

紫茎泽兰是我国最具入侵性的外来杂草之一,现已在西南大部分地区造成危害。研究了紫茎泽兰和非洲狗尾草在重度、中度和轻度3个不同入侵程度的土壤和未入侵土壤中单种和混合种植时的表型特征差异。结果表明,混合种植时非洲狗尾草的长势明显强于紫茎泽兰,混种非洲狗尾草可明显降低紫茎泽兰的生长势。混种区的紫茎泽兰株高、节间距、节数、单株叶片数、绿叶率、叶绿素含量和根长均小于单种区,其中株高、节间距和叶绿素含量差异达到显著水平(P0.05);非洲狗尾草对紫茎泽兰生长的抑制作用随其密度的增加而增强,在非洲狗尾草植株数量3倍于紫茎泽兰时抑制效果最大,紫茎泽兰株高只有其单种的1/3,节间距只有单种的1/2,叶绿素含量不足单种的1/2。对不同入侵类型土壤中的替代效果进行比较研究表明,在相同种植比例下,随着入侵程度的增加,非洲狗尾草对紫茎泽兰的抑制作用呈现逐渐减弱的趋势。在紫茎泽兰与非洲狗尾草等比种植时,重度入侵土壤中的紫茎泽兰节间距和单株叶片数与轻度和中度入侵土壤中的紫茎泽兰节间距和单株叶片数差异达显著水平(P0.05),在轻度入侵土壤中开展紫茎泽兰的牧草替代控制效果最为显著。     

生境对紫茎泽兰叶片外部形态结构的影响

通过调查不同生境中紫茎泽兰植株叶片的外部形态结构,分析和探讨控制该植物植株叶片不同外部形态结构的关键环境因子。在云南玉溪师范学院校园内进行,选择10个当地常见生境,调查每个生境中紫茎泽兰植株叶片长、宽、长宽比、叶面积、叶缘两侧锯齿数目和比例等数据,分析不同环境因子及其组合对叶片外部形态结构的影响。结果表明,紫茎泽兰植株叶片长、宽和叶面积3组数据在10个生境间变化程度明显且变化规律一致,其排序从大到小为栽培（荫）>田间≈栽培（阳）≈池塘边（湿）>田埂≈林窗>林下>路基（荫）≈池塘边（干）>路基（阳）。叶片长宽比在10个生境间没有显著差异,为1.35左右;叶缘左右两侧锯齿数目在10个生境中均为12个左右,两侧锯齿数目比为1.00左右。调查数据分析结果也充分证明,光照强度、土壤水分和养分含量及三者交叉作用对紫茎泽兰植株叶片的长、宽和叶面积的影响均达到极显著水平,但对叶片的形状和叶缘两侧锯齿数目及比例的影响程度较弱。     

入侵生态学最新研究动态

目的揭示紫茎泽兰和飞机草入侵对茶园昆虫群落结构和功能的影响,为深入研究植物入侵后茶园昆虫群落的演变机制及茶园生态管理措施选择提供科学参考。方法采用田间样地调查法,选取紫茎泽兰(Ageratina adenophora)和飞机草(Chromolaena odorata)入侵程度不同(未入侵、轻度入侵和重度入侵)的茶园群落作为研究样地,采用巴氏罐法(陷阱法)和黄板法采集各类型茶园群落地表昆虫,通过计算、比较Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数、Margalef丰富度指数和Jaccard相似性指数分析紫茎泽兰和飞机草入侵对茶园群落昆虫多样性的影响。结果在紫茎泽兰和飞机草不同入侵程度的3种类型茶园群落中共采集到昆虫标本8 033个,隶属于11目37科38种;其中,膜翅目(67.19%)、双翅目(15.25%)、弹尾目(5.39%)和同翅目(4.68%) 4个昆虫类群为优势类群,占昆虫标本总数的92.51%。随着紫茎泽兰和飞机草入侵的加剧,茶园群落中的昆虫种类和所属种的个体数都出现了不同程度的变化;茶园群落间昆虫的Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数以及Pielou均度指数显著降低(P<0.05), Simpson优势度指数显著升高(P<0.05);茶园群落间昆虫群落物种组成的相似性不断减小。结论紫茎泽兰和飞机草入侵对茶园群落昆虫群落结构和功能具有显著影响,使茶园的昆虫群落组成和结构发生改变,茶园群落中的昆虫多样性降低,茶园群落间昆虫群落物种组成的相似性不断减小。