虎杖叶片两种次生代谢物含量的纬度变异及影响因子

叶片次生代谢物质含量是植物响应外界环境变异的重要性状,与植物适应策略与生态系统过程紧密相关。以往研究认为,物种内次生代谢物质含量的纬度变异受到叶片草食作用、气候和土壤因子的综合影响,但不同因素的相对贡献尚未得到一致性结论。为此,本研究对广泛分布于我国的药用植物虎杖(Reynoutria japonica Houtt.)进行了野外调查,探讨了虎杖叶片中两种酚类次生代谢物质含量的纬度变异格局,并结合草食作用与非生物环境因子分析了影响其含量变异的关键因素及相对重要性。结果表明,虎杖叶片中白藜芦醇含量随纬度增加而显著降低,总单宁含量随纬度变化未呈现显著变异。多元回归结果显示,两种次生代谢物的含量均与生境温度的季节性呈显著正相关,叶片白藜芦醇含量还与年降水量、太阳辐射年较差和叶片草食作用显著负相关。由此可见,虎杖叶片中两种酚类次生代谢物质的含量是以温度季节性为主的多种环境因子综合影响的结果,暗示不同次生代谢物质可能具有多种不同的生态功能。本研究结果加深了对植物叶片次生代谢物质的纬度变异格局及其成因的认识,同时对虎杖资源的开发利用也具有一定参考价值。

苯菌灵添加对植物种间竞争的影响：以加拿大一枝黄花与野大豆为例

共生微生物在植物的种间竞争与植物入侵过程中起到重要作用,而人类活动的干扰会破坏植物与土壤微生物间的共生关系,进而影响植物的种间竞争.为了探究干扰导致的共生关系破坏对植物种间竞争的影响及其可能的生态学后果,本研究选取土著植物野大豆(Glycine soja)与外来入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)为研究对象,使用苯菌灵抑制植物与土壤微生物之间的相互作用强度.结果显示,苯菌灵的添加主要抑制了植物与土壤微生物(菌根真菌、根瘤菌)的互利共生.对于苯菌灵导致的共生作用破坏,两种植物产生了不同的生长响应(野大豆叶根比不变,加拿大一枝黄花叶根比上升).这导致种间竞争条件下,野大豆的地下及地上竞争能力降低,植物的种间竞争平衡发生变化.本研究的结果表明,干扰导致的共生关系破坏对土著植物野大豆的影响大于对加拿大一枝黄花的影响,进而间接促进了外来植物加拿大一枝黄花的入侵.