入侵种加拿大一枝黄花对土壤特性的影响

生物入侵已给人类社会带来了巨大的环境和经济损失,但关于植物入侵对生态系统的影响后果还知之甚少。土壤是生态系统的重要组成部分,植物入侵对土壤特性的影响已引起了生态学家的普遍关注。我们将原产北美的入侵杂草加拿大一枝黄花(Solidagocanadensis)和同属土著植物一枝黄花(S.decurrens)种植在具有相同利用历史的土壤中,通过检测生长后期不同植物下土壤特性的差异来研究加拿大一枝黄花的入侵后果。测定的土壤特性包括pH值、总碳、总氮、土壤有机质、硝态氮、铵态氮、净铵化速率、净硝化速率和净矿化速率等。野外选取了加拿大一枝黄花的典型入侵地上海江湾绿地进行土壤特性调查作为辅证。移栽实验和野外调查得到了基本一致的结果:加拿大一枝黄花调节了土壤pH值,增加了总碳、氮库和有机质库,降低了铵氮库和硝氮库。加拿大一枝黄花还促进了微生物的矿化速率和铵化速率,这表明该物种提高了土壤无机氮和铵氮的供给。控制无机氮浓度和无机氮形式的独立实验表明,高氮供给和富铵氮条件有利于加拿大一枝黄花的生长。本研究不仅为外来植物入侵后果的评估提供实验证据,而且为植物成功入侵的机制探索提供思路。

加拿大一枝黄花有性生殖特征研究

加拿大一枝黄花Solidago canadensis L.是分布于我国的危害性最为严重的入侵种之一,它既可以通过有性生殖又可以通过无性生殖进行繁殖。对加拿大一枝黄花有性生殖的相关特征,如花序和小花的生物学特性、结实率和传粉方式等进行了研究。结果表明,加拿大一枝黄花的性系统为雌全性系统,每花序总花数为(15.16±1.67)个,缘花/盘花值为3.07±0.64。对成熟果实透明后进行的结实率统计表明,其结实率较低。套纱布网袋后的结实率极显著低于开放性授粉的,表明其花序是需要昆虫传粉的类型。加拿大一枝黄花的花序结构特征和开放式样显示出有利于增加异交的特点。尽管其结实率相对较低,但整个植株结实量大,仍需要防止其通过有性生殖产生的种子进行远距离的扩散和在新分布地区建立种群。

加拿大一枝黄花入侵的细胞学机制

对入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)和同属土著种一枝黄花(Solidago decurrens Lour.)的染色体计数,并对核型进行了分析。实验结果:加拿大一枝黄花染色体数目为2n=54,核型公式为k(2n)=6x=54=46m+8 sm(0-6SAT),核型类型为2A型;一枝黄花染色体数目为2n=18,核型公式为k(2n)=2x=18=16m+2 sm(0-2SAT),核型类型为1A型。通过对一枝黄花属(SolidagoL.)植物染色体数目的统计分析,判断该属的染色体基数为9。通过对多倍体基因表达导致植物适应进化的讨论得出:多倍体是入侵植物特征,可能是植物入侵的内在机制。

应用酯酶同工酶研究加拿大一枝黄花和栽培品种黄莺的亲缘关系(英文)

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(PAGE)对来自6处不同生境的加拿大一枝黄花(Solidago canadensisL.)和栽培品种黄莺(Solidago goldenwings)进行了酯酶同工酶测试、分析;并通过对酶谱特征进行数量化分级,根据欧氏距离及类平均法(UP-GMA)对6个供试样品进行聚类分析.结果表明:(1)6个样品都具有2条迁移率分别为0.62和0.66的酶带;(2)供试样品间共出现8种不同带型的酶谱表型差异显著,其中不同生境加拿大一枝黄花均聚成一组,显示其酶谱表型与生态型也一致,而栽培品种黄莺则单独成为1组.(3)加拿大一枝黄花与园艺栽培品种黄莺的亲缘关系较远.因此,采用酯酶同工酶测试方法,可以鉴别来自不同生境的加拿大一枝黄花及栽培品种黄莺.

外来入侵植物加拿大一枝黄花种群分布格局研究

加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)作为近年来我国外来入侵植物,在我国东部地区广泛分布。试验采用连续小样方法调查了加拿大一枝黄花在不同定居阶段和生境中的盖度,并以盖度为指标进行了其种群的分布格局研究。结果表明,加拿大一枝黄花种群呈明显的集群分布,随着其在新生境中定居年限的增长,其种群斑块呈由少→多→少的变化趋势;强大的无性繁殖能力是加拿大一枝黄花种群扩张和侵占生境的有力武器,其单优种群可连绵数千米。

加拿大一枝黄花根际土壤水浸液对三种蔬菜种子萌发的影响

研究了外来入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)和本地杂草的根际土壤水浸液对豇豆、小白菜和辣椒3种不同科的蔬菜作物种子萌发率和萌发速率的影响。结果显示:①加拿大一枝黄花根际土壤水浸液显著降低了种子萌发率和萌发速率,且浓度越高降低得越多;②本地杂草根际土壤水浸液对种子萌发率没有影响,但显著降低了种子的萌发速率,且总的趋势是萌发速率随水浸液浓度升高而降低;③3种受试植物间的萌发率差异不明显,但辣椒的萌发速率显著较低。

加拿大一枝黄花不同季节营养成分分析

为适时有效地利用加拿大一枝黄花资源,对其不同季节的营养成分进行测定和分析。利用重量法测定水分含量;通过高温电炉灼烧测定了总灰分含量;采用蒽酮比色法测定可溶性总糖含量;用碱与样品共热,破坏其中的还原糖,然后用间二苯酚比色测定蔗糖中的果糖部分,从而得出其蔗糖含量;用硫酸、碱、乙醇、乙醚相继处理样品,测定了其粗纤维含量;以考马斯亮蓝法测蛋白质含量。结果显示:随着季节变化水分含量呈下降趋势,叶片除了早春,均高于茎与根,3—6月茎的含水量高于根,6—10月则根高于茎。叶片灰分含量高于茎与根,且季节变化不大,5月以前茎的灰分含量高于根,而6月以后茎的灰分含量明显低于根。茎可溶性总糖含量在3—4月均较高,5—11月根的可溶性总糖含量明显高于茎与叶片;蔗糖的季节变化与可溶性总糖变化相似,11月根蔗糖含量显著升高;粗纤维含量随季节变化而增高,茎高于根与叶。蛋白质含量随季节变化而减低,叶片蛋白质含量高于茎与根。

南方菟丝子寄生对加拿大一枝黄花生长及其黄酮含量的影响

为探讨南方菟丝子(Cuscuta australis)寄生对野外加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)的影响及响应,以野外加拿大一枝黄花为研究对象,研究南方菟丝子寄生对加拿大一枝黄花生长、生物量分配及黄酮含量的影响。结果表明,寄生极显著降低加拿大一枝黄花株高、基茎、主根长度和直径、各器官的生物量以及总生物量(P<0.01);寄生使加拿大一枝黄花将更多的资源投入到根和叶,可以获取更多的水分和养分以及积累更多的有机物质;极显著提高茎、叶的黄酮含量(P<0.01),极显著降低根的黄酮含量(P<0.01)。南方菟丝子寄生对加拿大一枝黄花的生长有极显著的抑制作用,是一种防治加拿大一枝黄花的有效生物方法。

重度干旱降低两种菊科入侵植物凋落物共同降解的速率

当前,中国已分布的入侵植物隶属于菊科的种类数量最多。更关键的是,两种入侵植物可以在同一生境中形成共同入侵。此外,干旱可以影响入侵植物的凋落物降解和土壤酶活性。基于此,本研究旨在解析干旱背景下两种菊科入侵植物鬼针草(Bidens pilosa)和加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)对凋落物降解和土壤酶活性的单一影响和复合影响。本研究主要通过聚乙烯凋落袋实验完成,其中每一个凋落袋装入5 g入侵植物鬼针草的凋落物,或装入5 g入侵植物加拿大一枝黄花的凋落物,或装入5 g两种菊科入侵植物鬼针草和加拿大一枝黄花等比例混匀的凋落物。干旱处理水平设置为:对照、轻度干旱和重度干旱。实验结束后测定两种菊科入侵植物凋落物单一降解速率和共同降解速率以及土壤酶活性。两种菊科入侵植物凋落物共同降解对土壤脲酶活性的影响为叠加效应。两种菊科入侵植物凋落物共同降解速率以及入侵植物鬼针草凋落物单一降解速率显著高于入侵植物加拿大一枝黄花凋落物单一降解速率。轻度干旱显著增加土壤脲酶活性,但重度干旱显著降低土壤脲酶活性。重度干旱显著降低两种菊科入侵植物凋落物共同降解速率以及入侵植物鬼针草凋落物单一降解速率,但干旱处理未显著影响入侵植物加拿大一枝黄花凋落物单一降解速率。因此,重度干旱可能通过减缓营养循环速率显著影响两种菊科入侵植物共同入侵进程以及入侵植物鬼针草单一入侵进程,但并未显著影响入侵植物加拿大一枝黄花单一入侵进程。