草地入侵植物对枝叶去除的生理生态响应:模式、机理与研究展望

外来植物对草地生态系统的入侵会导致草地生物多样性降低、植被生产力下降、生态环境日趋恶化等严重后果,要想有效防治草地入侵植物,深入了解其生理生态特性十分关键。根据国内外利用刈割这一常规管理方法控制草地入侵植物的现状,对草地入侵植物响应枝叶去除处理的模式与机理相关研究展开综述,并得出以下主要结论:(1)草地入侵植物倾向于利用补偿性光合作用模式保证和提高其光合作用能力;(2)通过快速的茎叶再生机制来补偿光合器官和地上生物量的损失;(3)改变土壤微生物群落结构使其更有利于入侵植物的生长;(4)入侵植物利用高效和多样化的资源分配策略促进再生;(5)入侵植物将更多能量优先分配到繁殖器官以维持种群稳定;(6)草地入侵植物在不同发育阶段对枝叶去除的耐受性差异较大。并且,本研究对刈割控制草地入侵植物的优势与不足进行了简要分析,并提出了三点防治草地入侵植物的具体建议。此外,建议在今后的相关研究中,研究者应重点考虑草地入侵植物响应枝叶去除的分子机理,以及放牧草地入侵植物对全球变化的响应机制,以巩固与拓展科学高效防治草地入侵植物的理论基础。

外源无机盐与硫胺素对枝叶去除后紫花苜蓿的再生性影响

放牧活动是包含牧食折损、枝叶去除、唾液沉积等多个过程的融合,而觅食者分泌的唾液对牧草具有潜在影响。本试验选择外源无机盐与硫胺素处理作为试验组,以去离子水与羊唾液处理为参考对照,并将4种溶液涂抹作用于不同枝叶去除水平的紫花苜蓿截面处,探究植食性动物(羊)唾液中的无机盐与硫胺素是否对紫花苜蓿的再生性产生影响,分析枝叶去除与羊唾液是如何诱导植物的补偿再生,同时探寻紫花苜蓿从形态与生理上对无机盐和硫胺素的差异响应。试验结果表明,1)与单一的枝叶去除处理相比,在羊唾液的催化作用下,枝叶去除后的紫花苜蓿再生能力明显提高,其中硫胺素是羊唾液中的有效成分;2)相对于外源无机盐,硫胺素对枝叶去除紫花苜蓿牧草有更为显著的正效应,紫花苜蓿地上累积生物量显著增加,茎叶比差异也达到了4.3~7.9倍;在80%枝叶去除水平下,总分蘖数大约是无机盐组的1.56倍;3)不同处理下紫花苜蓿的生理指标差异性不均一。在各项处理中,紫花苜蓿的叶绿素含量值都接近49.3mg/g;在20%枝叶去除水平下,清水与羊唾液处理均促进根系可溶性糖含量大幅度增加;对于无机盐组,POD活性随着枝叶去除水平呈递增变化,而硫胺素处理没有引起POD活性的改变。通过本研究,期望进一步了解紫花苜蓿响应放牧的内在机制,为改善人工草地现状和提高牧草的农业效益提供参考,同时也为放牧生态学的发展提供理论支持。

不同遮荫条件下牡丹的补偿性生长特性研究

对牡丹品种洛阳红（Paeonia suffruticosa Andr.CV.Luoyanghong）进行不同强度的遮荫和枝叶去除处理，研究牡丹在遮荫条件下的补偿性生长特性。结果表明：在适度的遮光条件（如50％）和轻中度的枝叶去除强度（20％-50％）下，与对照及其它处理相比，牡丹的累积生物量增加，茎叶比减小，更新芽增多，剩余叶片叶绿素浓度提高，表现出明显的补偿性效应，趋向有利于牡丹生长的方向变化。在强度遮荫（80％）与强度枝叶去除（80％）条件下，除茎叶比外，牡丹其它各项指标均小于对照或与对照无显著差异，不适宜作为牡丹的优先生长条件。

植物补偿性光合作用的发生模式及生理机制分析

自然界中绿色植物的光合作用过程常受到光照强度、环境温度、水分状况、叶龄、叶绿素含量等多种因素的影响,这些因素决定着光合作用的速率、强度以及变化规律。其中有一种特殊的光合作用现象常发生于植物枝叶受损等一定外界干扰之后,称之为补偿性光合作用。本文总结分析了诱导植物产生补偿性光合作用现象的几种干扰模式,不同处理模式下植物产生的光合作用过程变化,以及不同生活型植物的补偿性光合作用差异。综合多项研究可知,植物补偿性光合作用现象的发生与否、发生时间、发生程度、持续时间与外界干扰的强弱、干扰模式、物种差异以及测定方法等存在显著关联,同时植物进行光合作用补偿的生理机制也存在较大差异,具体表现为叶片氮含量丰富、可溶性蛋白含量与叶绿素含量增加、气孔导度升高、物质分配方式改变以及营养吸收增强等。全面综述此项研究成果,可为进一步深入探究补偿性光合作用现象的产生条件、生理与分子机理奠定一定理论基础。