不同农作措施对少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth)种子库及其繁殖能力的影响

系统调查了天然草原及旱作农田2种典型生境中少花蒺藜草种子库动态,并深入研究了施肥、灌溉、刈割及替代种植对少花蒺藜草种群繁衍扩张的影响。结果表明：从2种生境土壤种子库中共鉴定出12科24属25种植物;天然草原及旱作农田少花蒺藜草种子总储量分别达12 923粒·m^-2和8 960粒·m^-2,分别占整个种子库的67.72%及79.74%;天然草原生境中少花蒺藜草种子主要集中分布在土壤上表层（0～2 cm）,占种子总量的45.71%,而旱作农田生境中,少花蒺藜草种子在土壤表层（0～2 cm）、中层（2～5cm）、下层（5～10 cm）中分布差异不显著（P〉0.05）。试验也表明,低施肥量能显著提高少花蒺藜草结实量（P〈0.05）,而中、高水平施肥处理少花蒺藜草结实量反而降低;随着灌溉浇水量增加,少花蒺藜草结实量显著增加（P〈0.05）,高水平浇水量结实量平均为2 562.8粒·株^-1;刈割能有效抑制少花蒺藜草种群种子繁殖,每周刈割1次,抑制少花蒺藜草结实率为97.69%;替代种植向日葵、菊芋能极显著抑制少花蒺藜草生长及结实量（P〈0.01）。

4种环境因子对少花蒺藜草(Cenchrus pauci florus Benth.)种子萌发的影响

本试验以少花蒺藜草种子为研究材料,通过设定不同的温度、土壤湿度、土壤基质和光照等条件研究环境因子对少花蒺藜草种子萌发的影响。结果表明:少花蒺藜草种子萌发最适温度为25℃,萌发最低温度为20℃,萌发最高温度为30℃;光照对少花蒺藜草种子萌发有一定影响,光照促进种子萌发;土壤湿度对其萌发有影响,最适萌发湿度为20%,最低萌发湿度为6%;少花蒺藜草种子萌发对土壤基质要求不严格,于沙土及草炭土中均可萌发。

少花蒺藜草荧光定量PCR内参基因筛选与验证

少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth.)为禾本科蒺藜草属,是入侵我国北方地区的一年生恶性杂草,少花蒺藜草的入侵态势逐年扩增,因此对于少花蒺藜草的基因研究,以及在分子水平对于防治少花蒺藜草入侵的研究显得尤为重要。本研究以少花蒺藜草转录组数据为基础,候选了6个内参基因,荧光定量PCR检测候选内参基因的表达,通过geNorm、NormFinder、BestKeeper、比较△Ct法和RefFinder五种评价方式,综合评估筛选了最佳内参基因。结果表明,6个候选内参基因的综合排名为TCTP1>RH37>ACX4>TCTP2>GAPDH>TBP,TCTP1基因在少花蒺藜草不同时期不同组织样本中表达最高最稳定,最不稳定表达的是基因TBP,TCTP1为综合评估下少花蒺藜草的最佳内参基因,因此TCTP1可作为内参基因用于少花蒺藜草荧光定量PCR检测研究中。本研究为少花蒺藜草后续的基因研究以及在分子水平上为少花蒺藜草生物防治提供一定的理论基础。

养分及水分对少花蒺藜草光合特性及抗氧化酶活性的影响

为探究入侵植物少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)在异质养分及干旱复水条件下的光合特性及生理变化,本研究以少花蒺藜草为试验对象,设置对照(CK)、低养分、中养分和高养分4个养分水平,在施肥的基础上设置2种水分处理(干旱后浇水与正常浇水),培育40 d后,开始3个周期的干旱复水试验(每个周期为7 d)。结果表明:在周期Ⅰ时,干旱组中养分的蒸腾速率(Transpiration rate,Tr)达到最大值2.950 mmol·m^(-2)·s^(-1);在每次复水后,气孔导度(Stomatal conductance,Gs),胞间CO_(2)浓度(Intercellular carbon dioxide concentration,Ci),Tr都有明显的回升,瞬时水分利用效率(Instantaneous water use efficiency,WUE)在第3次干旱复水周期时,水平明显提高;少花蒺藜草高养分干旱组超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性达到最大值384.17 U·g^(-1) FW。综合分析,在中养分水平,少花蒺藜草对水分胁迫的抗性更强,经历干旱复水后仍具有较强的干旱适应能力、较高的水分利用效率和复水恢复能力。

科尔沁沙地4种生境少花蒺藜草表型特征和生物量分配

少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)是我国北方主要的入侵物种之一,内蒙古西辽河平原的科尔沁沙地是其入侵的重灾区,近年来呈逐步扩散趋势,对当地农牧业生产的发展具有深远的影响。本研究以科尔沁沙地沙丘、草地、林地和农田4种生境中的少花蒺藜草为研究对象,通过对少花蒺藜草表型性状分析比较,探讨了其表型特征和生物量分配对生境的响应,有助于全面认识少花蒺藜草的形态学和生物学特征,对揭示科尔沁沙地少花蒺藜草的入侵机制具有一定的科学意义,同时亦能为其相关生态防控技术的研发提供一定的理论依据。结果表明:1)生境对少花蒺藜草表型性状有显著影响,其表型可塑性较高,4种生境所有表型从大到小依次为农田>沙丘>林地>草地。2)同一表型的变异系数在不同生境中无显著差异(P>0.05),但相同生境不同表型间差异显著(P<0.05)。3)生境对生物量分配有显著影响(P<0.05),4种生境中,农田生境的茎叶比最高,而根冠比和刺苞比最低。4)生境对根冠比的变异系数没有影响(P>0.05),但对茎叶比和刺苞比有显著影响(P<0.05)。少花蒺藜草通过调整表型和生物量分配策略适应不同的生境条件,其营养性状、克隆性状、生殖性状和生物量分配都具有一定的可塑性。胁迫、干扰和繁殖体质量的差异很可能是不同生境少花蒺藜草表型差异和变异的重要因素。

少花蒺藜草异型性种子人工老化过程中抗氧化生理响应差异

以少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)异型性种子为实验材料,采用高温高湿人工老化的处理方法,测定了不同老化时间后种子发芽率和抗氧化酶活性。结果表明:随人工老化处理时间增加少花蒺藜草M型种子发芽率呈快速线性下降趋势,处理末期发芽率降至25%,而P型种子发芽率下降趋势平缓。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性与未老化种子相比降幅达56%、19%和74%,而丙二醛(MDA)含量变化相反,处理期内呈上升趋势。异型性种子间生理响应存在显著差异,M型主要通过调控SOD和POD活性,P型种子主要通过调控CAT活性减少生理损伤,M型MDA含量高于P型。少花蒺藜草种子人工老化过程中,氧化损伤累积,种子逐渐失活,而异型性种子应对老化的生理响应特征差异意味着少花蒺藜草在繁殖输出时,能够在更大范围内适应外界环境变化,一定程度上为其成功入侵多种生境提供了生理基础。

入侵植物少花蒺藜草对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

【目的】探究入侵植物少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)及本地伴生种狗尾草(Setaria viri-dis)对干旱胁迫生理响应的差异。【方法】以2种植物幼苗为研究对象,采用聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱胁迫环境,设置4个处理水平,对照、轻度、中度、重度胁迫,相对应的PEG浓度分别为0%、5%、10%、15%,测定2种植物的相对含水量(RWC)、叶绿素(Chl)含量以及保护酶活性、可溶性蛋白(SP)含量等生理指标,利用隶属函数分析法进行抗旱性综合评价。【结果】1)随着胁迫程度的增强,2种植物的游离氨基酸(FAA)、可溶性蛋白含量,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先增加后降低的趋势,RWC呈逐渐降低的趋势,丙二醛(MDA)和可溶性糖(SS)含量则持续增加,少花蒺藜草的Chl含量呈逐渐降低的趋势,狗尾草的Chl含量呈先降低后升高的趋势;2)少花蒺藜草的POD活性在中度干旱胁迫时活性最高,为224.867μg/g,狗尾草在中度干旱胁迫时CAT活性最高,为72.667μg/g;3)抗旱性综合评价表明,2种植物幼苗的抗旱水平基本相同。【结论】2种植物在干旱胁迫时表现出不同的生理特征变化以适应干旱生境,生理响应虽存在差异,但均具有较强的耐旱性。

两种替代植物对少花蒺藜草的生态修复技术

为建立一套科学、有效、绿色的草原少花蒺藜草防控修复技术,选择沙打旺和草木樨为替代植物,结合低位刈割物理防控措施,对少花蒺藜草入侵地进行生态修复干扰调控,以期通过降低少花蒺藜草种子库基数和改善入侵地植被组成达到对少花蒺藜草的逐步防控阻断。结果表明,低位刈割与替代植物补播调控技术能显著降低少花蒺藜草的种群密度、出现概率及单位面积分蘖数、刺苞和颖果数等。与示范区外相比,示范区内少花蒺藜草密度降低了74.3%,出现概率降低20%;单位面积分蘖数、刺苞及颖果数分别降低了66.8%、60.9%和60.8%。低位刈割与替代植物补播调控对少花蒺藜草平均株高及单株分蘖数、刺苞及颖果数无明显抑制作用。

对草原入侵植物少花蒺藜草治理的实践与探索

文章阐述了科左中旗依托退牧还草工程项目,采用人工拔除、机械铲除等方式,治理草原毒害草少花蒺藜草的情况。通过物理方法治理,灭除率达95%以上。建议毒害草治理技术+草原补播技术整合,对入侵植物少花蒺藜草进行综合防治是可行的技术方案,并列入天然草原退牧还草工程项目投资计划,并延长项目建设期至3 a。

紫花苜蓿水浸提液对少花蒺藜草种子萌发的影响

为了解替代牧草对少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth.)的竞争作用,测定了营养生长中期紫花苜蓿(Medicago sativa L.)根和茎叶水浸提液对少花蒺藜草种子萌发的化感效应。结果表明:紫花苜蓿2种浸提液各浓度对少花蒺藜草种子萌发均具有一定的化感作用,但作用强度和效应存在差异,其中紫花苜蓿茎叶浸提液对少花蒺藜草种子萌发的抑制作用强于根浸提液,以0.1g·mL^(-1)紫花苜蓿茎叶浸提液对种子萌发的抑制效果最强,发芽率仅为51.12%,比对照低了44%;发芽指数为16.37,比对照降低了35.37%;随着发芽时间的延长,同浓度浸提液对少花蒺藜草胚根的抑制作用大于胚芽;浸提液处理过的少花蒺藜草幼苗中丙二醛(MDA)含量均高于对照,且随着浸提液浓度的提高MDA含量增大。初步确定紫花苜蓿可作为替代控制法防控少花蒺藜草的备选植物。

科尔沁沙地人工固沙林群落中少花蒺藜草种群动态及群落多样性研究

为明确少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth.)的入侵特征,采用样方调查法对科尔沁沙地人工小叶杨(Populus simonii)和黄柳(Salix gordejevii)2个固沙林群落中少花蒺藜草种群动态及群落多样性进行分析研究。结果表明:少花蒺藜草于6月初开始出现于2个群落中,7月份种群高度、盖度、频度、生物量均达到最大值,成为固沙林草本群落中的优势种,8月底完成生命周期;少花蒺藜草入侵地物种稀少,7月份群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数达到最大,仅为2.23,0.89,0.50(小叶杨草本群落)和1.89,0.84,0.41(黄柳草本群落)。分析认为少花蒺藜草的入侵对群落的多样性产生不利影响,影响了整个生物群落的结构组成。

少花蒺藜草开花习性与种子萌发特性研究

通过对少花蒺藜草小穗结构与分布、小花开花习性的观测表明:少花蒺藜草是雄花两性花植物,每小穗由两朵小花构成,第一朵小花是两性花,第二小花是雄性花。自花传粉是其主要的授粉方式,小花沿着穗顶部依次向下开放,具有2个小穗的刺苞在穗部所占比例为61.88%。种子的生长部位和大小影响其发芽率、平均发芽速度。去除刺苞中成熟较晚的小穗可提高成熟较早的小穗中种子的发芽率,而去除刺苞中成熟较早的小穗不会影响成熟较晚的种子的发芽率,但种子变成狭长形。

疏花蒺藜草种子发芽习性差异的研究

为了解疏花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)刺苞中的两粒种子在相同条件下萌发习性的差异,测定完整种子、带颖片的种子、裸种子的发芽率,干旱条件下的完整种子的发芽率及不同包被状态下种子的吸水率;同时还观察完整种子中大、小种子的发芽顺序。结果表明,在适宜的条件下,部分完整种子中的两粒种子均能发芽,大种子先于小种子发芽,且大、小种子的发芽率分别为85.00%、59.64%;而大、小裸种子的发芽率则相同,均为88.13%。当发芽过程中水分不足时,完整种子中大种子的发芽率几乎不受影响,而小种子则完全不发芽。吸水率测定结果表明,不同包被状态下大种子的吸水能力优于小种子。刺苞中两粒种子发芽存在差异,部分原因是由于小种子吸水受到限制引起的。

科尔沁沙地典型人工固沙林群落中少花蒺藜草入侵地土壤特性

对科尔沁沙地2个典型人工固沙林小叶杨（Populus simonii）和黄柳（Salix gordejevii）群落中优势种少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）生境地土壤养分进行测定分析.结果表明：少花蒺藜草2生境地中土壤pH值在7.35～7.80之间,土壤有机质含量在4.86～5.90 mg·kg-1之间,碱解氮含量在21.4～59.07 mg·kg-1之间,有效磷含量范围为1.13～2.22 mg·kg-1,速效钾含量在78.24～173.20 mg·kg-1之间.土壤有机质及速效养分含量随着少花蒺藜草生长期的变化均有不同程度的下降,入侵地土壤沙化加重.

科尔沁沙地不同地区少花蒺藜草种子库与种子活力结构特征

通过野外调查取样与室内试验相结合,对科尔沁沙地5个不同生境样地少花蒺藜草种子库数量特征与刺苞生活力结构特征进行了分析。结果表明:不同样地间种子库大小差异显著,高林屯样地刺苞总数和未萌发刺苞数显著高于其他样地(P<0.05),巴胡塔样地已萌发刺苞数最高。高林屯样地未萌发刺苞0种子的比例达77%,其他样地以2粒种子为主。所有样地未萌发刺苞内较大的种子(呈芒型)和较小的种子(呈心形)均有活性且比例最高(67%),而已萌发刺苞以较大的种子和较小的种子均萌发(36%)为主要类型。

干旱和灌溉条件下少花蒺藜草分株生物量分配特征

调查了生长在科尔沁沙地干旱、灌溉2个条件下的少花蒺藜草(Cenchrus pauci florus)分蘖丛。对分株高度、分株生物量以及根、茎、叶、穗、叶鞘等构件生物量进行了定量统计分析。结果显示,灌溉条件下,植株高度为41.2 cm,明显高于干旱条件的33.7 cm。灌溉条件下果穗生物量是干旱环境下的1.8倍。2种条件下,根生物量、茎生物量、叶片生物量、叶鞘生物量均与分株生物量呈极显著的正相关(P<0.01),并符合y=axb幂函数的变化规律;根生物量、茎生物量、叶片生物量、叶鞘生物量之间呈显著的正相关(P<0.05),并符合y=ax+b线性函数的变化规律。随着分株生物量的增加,灌溉条件下各构件的生物量增长速度均高于干旱条件下的。分析认为,在生物量分配上干旱条件下少花蒺藜草表现出存活对策,灌溉条件下表现出竞争和繁殖生长对策。

外来入侵植物——少花蒺藜草研究进展

少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth.)作为杂草或因为具有入侵性而受到关注,目前在国内传播日趋广泛,发生危害越来越重,为了深入研究其发生规律和防除技术,对其研究现状进行全面的总结十分必要。少花蒺藜草具有倒钩状的刺苞,以带刺的果实进行传播,主要以成熟的刺苞造成危害,在其刺果成熟期,生长区内人畜难行,尤其对羊毛和羊的肠胃伤害特别严重。综述了少花蒺藜草在国内外的分布情况、国内严重发生地区、入侵性及传播途径以及所造成的危害和经济损失等现状。

通辽市少花蒺藜草群落多样性分析

2008年7-8月用样方法对科尔沁沙地通辽市及周边地区森林公园、高林屯、建国村和巴胡塔4个不同人工干扰地区的入侵种少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)及其伴生种进行调查,分析了各地区物种组成、盖度、高度、密度、重要值及多样性指数,以阐明少花蒺藜草及其伴生种在科尔沁沙地的多样性分布格局。结果表明,少花蒺藜草在建国村的入侵程度最严重,而对森林公园样地的影响最小。少花蒺藜草入侵严重的样地物种相对较少,植被分布不均匀,植被盖度低,受人工干扰大且多样性指数降低。受人工干扰较少的生境系统在少花蒺藜草的入侵时更稳定。此外,植被分布方式与少华蒺藜草分布紧密相关。

疏花蒺藜草浸提液化感作用的初步研究

通过室内盆栽法初步研究了疏花蒺藜草浸提液对燕麦的化感作用.结果表明:1)疏花蒺藜草浸提液浓度较低时对燕麦种子萌发的化感抑制作用较弱,随处理液浓度的增加化感抑制作用随之增强.2)随着疏花蒺藜草浸提液浓度的增大,燕麦幼苗的细胞膜透性逐渐增大,叶绿素含量、可溶性糖含量逐渐降低,丙二醛和脯氨酸含量逐渐升高,可溶性蛋白含量呈现先升高后降低的趋势.疏花蒺藜草浸提液浓度越大,对燕麦幼苗的化感抑制作用越强.

外来恶性杂草少花蒺藜草重发区的调查研究现状

为了掌握少花蒺藜草在我国北方部分地区的分布、侵染程度,了解其在分布区的各种生境和空间分布,结合实地和走访调查,综述了少花蒺藜草在辽宁和内蒙古的分布地区、发生面积、严重发生区和危害程度等的研究现状,对这些研究进行总结,旨在为开展少花蒺藜草的调查、制定防除计划,以及进一步研究其入侵机制、生态安全预警、未来可能扩展区域预测等提供参考。