入侵植物鬼针草和鳢肠的化感作用及其入侵性研究

入侵植物鬼针草和鳢肠对当地生态环境及物种多样性造成严重影响。为探讨入侵植物鬼针草(Bidens pilosa)与鳢肠(Eclipta prostrata)的化感作用及其入侵性,采用培养皿法研究了鬼针草和鳢肠根、茎、叶不同质量浓度(0、0.02、0.04、0.06、0.08 g·mL−1)水提液对自身和受体植物种子萌发、幼苗生长的影响。结果表明,鬼针草和鳢肠各器官水提液对自身和受体植物种子萌发及根冠比具有极显著的化感抑制作用。鬼针草根、茎、叶水提液质量浓度为0.08 g·mL−1时,其种子萌发率分别降低了69.14%、76.94%和84.58%,根冠比降低了64.74%、69.94%和84.30%,鬼针草茎和叶水提液完全抑制鳢肠种子萌发率和根冠比;随着水提液浓度的升高,鳢肠水提液显著抑制自身和鬼针草种子萌发率及根冠比。鬼针草根和茎水提液质量浓度为0—0.06 g·mL−1时促进其株高生长,株高分别升高了52.97%和56.69%,其各器官水提液对鳢肠株高具有“低促高抑”的作用。鳢肠根、茎、叶水提液显著促进鬼针草株高生长,抑制自身株高的生长。综合化感强度分析,鬼针草的化感强度强于鳢肠,可通过化感作用抑制鳢肠种子萌发和幼苗生长,促进自身幼苗生长,增大入侵性。

甘肃多儿国家级自然保护区维管植物区系分析

基于野外实地考察、植物标本的采集与鉴定以及结合文献研究的方法,分析了多儿保护区维管植物区系的物种组成和分布区类型。结果表明,该区维管植物共115科469属1323种,包括蕨类植物14科25属61种,裸子植物4科8属25种,被子植物97科436属1237种。多儿保护区维管植物区系优势现象明显,≥20种的优势科共879种,占该区维管植物总种数的66.44%;小属和单种属成分比例较大,占该区维管植物总属数的95.31%,总种数的75.51%。科级水平上,热带科(30.43%)稍多于温带科(26.96%);属级水平上,温带科(72.49%)明显高于热带科(13.01%);种级水平上,中国特有种有545种,其中538种与周边省份所共有,体现了该区系明显的过渡性和交汇性。该保护区维管植物区系地理成分复杂多样,属的分布有15个分布型和5个变型,温带地理成分占绝对优势,尤其以北温带分布为主。该区珍稀濒危野生植物较多,被列入保护名录有37种;一些古老、孑遗植物在该保护区具有良好的原始类群分布。本研究进一步完善了多儿保护区维管植物区系特征,为以后了解该保护区生物多样性提供可靠依据。

甘肃省尖山自然保护区维管植物区系研究

通过野外调查与资料整理,对尖山自然保护区维管植物物种组成和地理分布进行研究。结果表明:该区维管植物共131科592属1 505种。其中,蕨类植物19科36属88种,裸子植物6科12属22种,被子植物106科544属1 395种。该区维管植物优势现象明显,前十大科共703种,占该区维管植物总种数46.71%;寡种科和单种科以及小属和单种属占有较高比例,体现该区维管植物物种的丰富性和复杂性。在科级水平上,热带科(35.11%)略高于温带科(26.72%);属级水平上,温带属(63.68%)显著高于热带属(21.96%),尤其北温带分布最多(28.04%);种级水平上,中国特有种共700种,其中17种为甘肃特有,剩余683种与周边省份所共有,表现出明显的过渡性和交汇性。该区存在一些古老残遗植物,区内重点保护及濒危野生植物共62种,具有较高的保护意义。

鬼针草与含羞草化感作用及其入侵性的研究

采用培养皿滤纸法研究入侵植物鬼针草与含羞草根、茎、叶浸提液对种子萌发和幼苗生长的影响,从化感角度揭示外来植物的入侵机制。结果表明:1)鬼针草根、茎、叶浸提液随浓度升高显著抑制鬼针草和含羞草种子萌发,高浓度(0.04 g·mL-1)的叶浸提液使萌发率降低了67%~87%;高浓度(0.04 g·mL-1)的含羞草叶浸提液使其种子萌发率降低了21.7%,但对鬼针草种子萌发影响较小。2)鬼针草和含羞草根长随2种植物根、茎、叶浸提液浓度的升高而降低,尤其是高浓度的叶浸提液有较强抑制效应。3)各浓度的鬼针草根、茎、叶浸提液均能降低含羞草茎长,高浓度的叶浸提液抑制效应最强;高浓度(0.04 g·mL-1)的含羞草茎和叶浸提液抑制鬼针草茎长,中等浓度(0.02~0.03 g·mL-1)的根和叶浸提液促进鬼针草茎长;含羞草各器官浸提液对其茎长的抑制作用随浓度增大略有增强。4)鬼针草各器官浸提液(尤其叶浸提液)抑制自身根冠比,促进含羞草根冠比;含羞草各器官浸提液轻微降低自身根冠比,显著降低鬼针草根冠比。5)鬼针草对自身种子萌发率、根长及根冠比的化感强度大于鬼针草他感强度;鬼针草对含羞草茎长的化感强度大于其自感强度,也大于含羞草他感强度;含羞草对鬼针草根长及根冠比的化感强度大于其自感强度,也大于鬼针草他感强度。鬼针草主要通过抑制含羞草茎长,增强入侵性,而含羞草主要通过抑制鬼针草根的生长,增大竞争力。

枯草芽孢杆菌和3种放线菌对盐胁迫下鬼针草和鳢肠种子萌发及幼苗生长的影响

为探查枯草芽孢杆菌和放线菌对植物抗盐性的影响,采用培养皿法研究枯草芽孢杆菌和3种放线菌(粉孢类群2-5、淡紫灰类群6-3和烬灰类群1-6)对盐胁迫下鬼针草和鳢肠种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:1)枯草芽孢杆菌和3种放线菌在25~75 mmol·L^−1盐浓度下提高鬼针草种子发芽率,而4种菌液对盐胁迫下鳢肠种子发芽率影响较小。2)枯草芽孢杆菌和3种放线菌对盐胁迫下鬼针草根长作用较小,对鳢肠根长具有不同程度的促生作用。3)4种菌液对盐胁迫下鬼针草茎长作用较小,对鳢肠茎长具有显著的促生作用,100 mmol·L^−1盐浓度下鳢肠茎长分别增加了30.56%、28.57%、26.47%和24.24%。4)枯草芽孢杆菌和3种放线菌对盐胁迫下鬼针草干重影响较小,但能不同程度地提高鳢肠干重。枯草芽孢杆菌和3种放线菌对盐胁迫下鬼针草种子发芽率和鳢肠根长、茎长及干重具有较显著的促生作用,有利于鬼针草和鳢肠幼苗适应盐逆境。

不同入侵程度的微甘菊及本土种豨莶碳氮磷化学计量特征与营养策略

对3种入侵程度(重度、中度、轻度)的微甘菊(Mikania micrantha)各器官(根、茎、叶)和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量进行了测定,并对微甘菊和同科本土种豨莶(Siegesbeckia orientalis)的碳氮磷化学计量特征进行比较,以探查不同入侵程度的微甘菊各器官C、N、P化学计量动态变化,剖析其资源分配特征与营养对策。结果表明:1)微甘菊入侵地为高N、高P生境,轻度入侵地土壤C、N、AN和AP含量均大于其他2个生境,即随入侵程度的增加,土壤C、N、P含量有所下降;2) 3种入侵程度微甘菊叶N含量显著大于根和茎,重度入侵和轻度入侵的茎P含量显著高于根和叶,入侵过程中P元素更多地分配至茎,N元素更多地分配至叶;3) 3种入侵程度的微甘菊根和茎N∶P值小于叶N∶P,轻度入侵的微甘菊茎N∶P显著小于重度和中度入侵,显示微甘菊在入侵过程中茎、根具有快速生长特性;4)微甘菊根、茎N∶P和C∶P值显著小于本土种豨莶,微甘菊在高N、高P生境中采取了"生长竞争策略"战胜本土种;5)微甘菊根C∶N值与根N∶P之间、茎C∶N值与茎N∶P之间均呈极显著负相关,即存在生长与贮存之间的能量分配权衡策略;6)微甘菊茎P含量与0~10 cm土壤C、N含量呈显著正相关,微甘菊根P含量与10~20 cm土壤AP含量呈显著正相关,即随土壤营养水平的升高,植物增大了对P元素的吸收和利用率,增加了成功入侵的几率。微甘菊通过对土壤营养(尤其是P)的快速吸收、利用和分配,使茎和根的生长速率加快,采取"生长竞争策略"成功入侵。