海南外来杂草——假臭草群落生态位特征研究

基于对海南儋州地区假臭草群落的调查,应用辛普森和香农指数测定了该地区不同生境类型的假臭草群落的生物多样性;并以各种杂草的重要值作为生态位计算的资源状态指标,应用Levins公式和Pianka公式计算分析了该地区假臭草群落各物种的生态位宽度和生态位重叠。结果表明:(1)林下假臭草群落的多样性指数最低,其次为公路边和荒地。假臭草在公路边的优势度最大,说明其最容易入侵的生境是公路边。(2)假臭草的生态位宽度较大,而且与其他物种在生态位上都存在重叠,说明假臭草对环境的适应能力较强,很容易与其他物种发生竞争。(3)假臭草群落中含羞草的生态位宽度也较大,表明含羞草在该群落中也具有较强的侵入性。

外来入侵植物假臭草的黄酮类成分研究

从外来入侵植物假臭草的70%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取物中分离得到5个黄酮化合物,利用波谱方法鉴定为5,6,7,4′-四甲氧基黄酮（1）,7-羟基-5,6,4′-三甲氧基黄酮（2）,4′-羟基-5,6,7-三甲氧基黄酮（3）,5,4′-二羟基-6,7-二甲氧基黄酮（4）,5,7,4′-三羟基-6-甲氧基黄酮（5）。化合物1-5均首次从该植物中分离得到。

不同生境下假臭草生长特征分析

通过测定庄稼地、弃耕地、桉树林、公路边4种生境下假臭草叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、LDMC和株高等形态特征、植株各构件生物量及生物量分配比和假臭草种群盖度、密度等种群数量性状,研究不同生境类型下假臭草个体的形态特征、生物量及生物量分配和种群生长状况的差异。结果表明:光照和土壤养分对假臭草的形态特征、生物量及生物量分配和种群数量性状的影响显著;低光照、高土壤养分生境下假臭草的LA、SLA、株高较高,假臭草叶片的LDMC较小,植株的花序数较少,生物量主要向叶和茎器官进行分配,根和花果器官的生物量分配则受到限制;高光照、养分贫瘠生境下假臭草的LA、SLA、株高较低,假臭草叶片的LDMC较大,生物量主要向根和花果器官进行分配,种群的盖度、密度、生物量和高度等种群数量性状较低,种群生长状况较差;高光照、肥沃养分生境为假臭草的最适生境,假臭草构件的资源配置较为优化,株高、基径粗、冠宽和花序数等形态指标较大,种群盖度、密度、生物量等种群数量性状较大,种群生长较好。

外来入侵植物假臭草的化感作用研究

为深入研究假臭草对入侵作物的危害及其入侵机制,用蒸馏水超声提取假臭草的有效成分,以绿豆、萝卜、春菜和牛筋草为受体,利用培养皿滤纸法研究假臭草超声提取物对种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,高浓度的假臭草超声提取液能显著的抑制颗粒小的种子的萌发,抑制植物幼根的生长;0.2%～0.4%的假臭草超声提取液能显著的促进绿豆、萝卜和春菜幼芽的生长,提高其幼叶叶绿素a的含量。

假臭草对南方几种常见杂草化感作用的盆栽试验研究

以假臭草为化感物质供体,飞机草、巴西含羞草、稗草、三叶鬼针草和茼麻种子为受体做盆栽试验,测定杂草种子发芽率、株高、地上生物量和地下生物量,探讨假臭草作为绿肥时对几种常见大田草的抑草作用。研究结果表明,假臭草对杂草种子发芽具有很强的抑制作用,特别是稗草和飞机草,在较低(0.005︰1、0.010︰1,w绿肥︰w土壤)施肥水平即可完全抑制其萌发;假臭草对杂草植株的抑制作用相对较小,甚至还会促进某些杂草的生长。因此,在利用假臭草的化感作用控制杂草时,应在杂草萌发前进行控制,而且控制对象应该是对化感作用敏感的杂草。

假臭草植株不同分解阶段的化感作用动态变化

以小白菜为生测对象,采用滤纸培养皿试验和盆栽试验研究了自然状态下假臭草植株分解过程中化感作用的变化动态。滤纸培养皿试验结果表明:假臭草植株提取液对小白菜种子发芽的抑制作用随浓度增大而增大,且随植株分解时间的延长而逐渐减弱;就幼苗根长而言,不同分解时期0.1g·mL-l的假臭草提取液对根长均表现为抑制作用,除未分解的假臭草以外,其他时期其他浓度的假臭草提取液对根系生长均有促进作用;假臭草提取液对小白菜茎长总体表现为促进作用。假臭草与土壤混合的盆栽试验显示,未分解的假臭草与土壤以50g·2kg-1比例混合对小白菜种子发芽有抑制作用,抑制率达68%,在土壤中分解10d后抑制作用消失;各时期假臭草对小白菜生物量均有显著提高作用。可见,假臭草作为绿肥具有较好的营养价值,但需依据其在不同生长时期对不同作物的化感作用强度和时间设置合理的施用量与施用方法。

假臭草水浸液对受体植物SOD和POD活性及MDA含量的影响

[目的]为完善假臭草化感作用的机理提供理论依据。[方法]采用不同浓度[0(CK)、0.005、0.010、0.030、0.050g/ml]假臭草茎叶水浸液处理白菜和萝卜幼苗,研究不同处理受体植物超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量的变化。[结果]水浸液对2种受体植物均具有低浓度促进高浓度抑制的双重效应,且白菜对水浸液的敏感程度大于萝卜;随水浸液处理浓度的增大,萝卜幼苗SOD、POD活性及MDA含量均呈先降低后升高趋势,白菜幼苗POD活性先降低后升高,MDA含量不断增大,白菜幼苗SOD活性在水浸液0～0.030g/ml浓度范围内呈先降低后升高趋势。[结论]假臭草对受体植物具有很强的化感作用。

干旱胁迫对入侵植物假臭草幼苗生长和生理生态指标的影响

在控水条件下,研究干旱胁迫对入侵植物假臭草幼苗生长和生理生态指标的影响。结果表明,假臭草在干旱胁迫下,幼苗生长受到抑制;幼苗叶片的净光合速率、蒸腾速率均随着土壤含水量的减少而降低;体内的丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、叶绿素含量均发生了不同程度的变化。表明假臭草体内存有抗旱的机制,能够适应多种生境,这可能是其成为入侵植物的原因之一。

海南省入侵植物假臭草种子萌芽分析

分析了不同生态类型、不同生境、不同温度下假臭草种子的发芽势和发芽率,并分析了假臭草种子发芽势和发芽率与温度的关系。结果表明,来自不同的生态类型区、不同生境的假臭草种子其发芽势和发芽率无显著差异,但不同生态类型下不同生境的种子发芽势及不同的生境下不同生态类型的种子发芽势又有不同的表现;来自不同的生态类型区和不同生境的种子在不同温度下其发芽势和发芽率有极显著差异,且假臭草种子的适宜萌发的温度均为25℃,且在此温度发芽势和发芽率最高;假臭草种子发芽势和发芽率与温度都呈一元四次曲线关系。该文还提出了关于假臭草的一些防治措施。

外来入侵植物假臭草化学成分的研究

外来入侵杂草假臭草(Eupatorium catarium)对我国生态和经济的影响已备受关注,国内相关研究也日益增多,但对其化学成分的研究还比较少。通过对假臭草化学成分的分析,为资源化利用该外来入侵植物提供理论依据。采用柱色谱从外来入侵植物假臭草全草的70%乙醇提取物中分离纯化得到10个化合物,根据化合物的理化性质和波谱数据分析,经文献对照鉴定其结构分别为槲皮素(Ⅰ)、3-甲氧基槲皮素(Ⅱ)、木犀草素(Ⅲ)、芹菜素(Ⅳ)、7,4′-二羟基-5,6-二甲氧基黄酮(Ⅴ)、咖啡酸(Ⅵ)、木栓酮(Ⅶ)、24-乙基-Δ7,22-胆甾二烯-3-酮(Ⅷ)、豆甾醇(Ⅸ)、β-谷甾醇(Ⅹ)。所有化合物均首次从该植物中分离得到;化合物Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ为首次从该属植物中分离得到;除Ⅴ和Ⅷ外其他8种化合物,均具有医学和农业等方面利用价值。这为假臭草开发成高附加值产品提供了基础研究资料。

假臭草对南方几种常见大田杂草的化感作用

以假臭草为化感物质供体,飞机草(Eupatorium odoratum L.)、巴西含羞草(Mimosa pudica L.)、稗草(Echinochloa crusgalli(L.)Beauv)、三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)和茴麻(Abutilon theophrasti Medic)为受体做生测实验,研究入侵杂草假臭草的鲜样浸提液与干样浸提液的化感作用,为假臭草的绿肥化利用与入侵风险预测提供理论依据。研究结果表明,无论是假臭草鲜样浸提液还是干样浸提液均对供试的几种杂草有明显的抑制作用,并且对幼苗根的抑制作用大于对种子的。在5种供试杂草中,巴西含羞草对假臭草的化感作用耐性最强,飞机草次之。但几种杂草在较高浓度下根全部受到抑制,不能生长。鲜样和干样浸提液强度有一定的差异,但差异不大。因此,将假臭草作为绿肥来防治农田杂草有一定前途,但针对不同的作物系统与主要杂草种类要有广泛的化感研究基础。

海南省入侵植物假臭草种子萌芽分析及其防治对策

为了解外来入侵植物假臭草在海南的扩散机制和危害程度,探讨了假臭草在不同生境、不同地理位置、不同温度下的萌芽情况。结果表明,4个采样点不同生境采集的假臭草种子在同一温度条件下萌发率没有明显的差异;假臭草种子除了在5、50℃两个极限温度下不能萌发外,在其他几个温度(15、25、35、45℃)条件下都能萌发,其中在25℃下的萌芽情况最好,其次是在室温及35℃下。说明假臭草种子对温度的适应性很高,在海南岛很难从温度上控制其扩散和传播,只能在不同的季节,采用人工拔除或化学药剂防除等方法杀灭假臭草。

假臭草ISSR-PCR反应体系的建立与优化

采用单因子试验、L16(45)正交试验设计,以假臭草DNA为模板,研究了PCR反应体系中的5种主要成分,即Mg2+、dNTPs、Taq酶、引物及模板,对假臭草ISSR-PCR扩增结果的影响,并对引物退火温度进行了筛选和优化。建立了假臭草ISSR最佳反应体系:在20μL的反应体系中,Mg2+为2.0mmol/L,模板DNA用量为60ng,TaqDNA聚合酶为1.5U,dNTPs浓度为0.2mmol/L,引物浓度为0.3μmol/L。假臭草ISSR反应体系的建立为利用该技术分析假臭草遗传多样性及探索防控措施提供良好的基础。

外来入侵植物假臭草在海口各级公路分布的初步研究

为了研究外来入侵植物假臭草在海口市公路沿线的入侵情况,在海口市高速公路、国道、省道、县道四级公路沿线选取12个样地,共计108个样方进行了调查。对假臭草在不同等级道路和垂直于道路的不同距离上的分布进行了研究,结果显示各类植物91种,分属于38科。在海口市四级公路中,假臭草在高速公路和国道分布较多,在省道和县道分布较少;在同级道路垂直公路不同距离下,假臭草在垂直道路距离5 m处分布较多,在1 m和15 m处分布较少。但是,假臭草在海口市各级公路沿线的群落特征差异均未达到显著水平。

入侵植物假臭草化感物质的分离及鉴定

采用生物测定和柱色谱的方法,从假臭草中分离出了一种化感物质,即全顺-环己烷-1,2,4-三醇,并且通过生物测定证实在0.5mg/ml时对萝卜和小白菜种子萌发具有明显的抑制作用。

高温强光照下小飞蓬和假臭草叶绿素荧光参数日变化分析

为探讨入侵植物对高温强光照天气的光适应性及其生理生态学机制,在高温强光照下,比较研究假臭草和小飞蓬2种入侵植物叶绿素参数日变化特征和叶绿素含量。结果表明:(1)在高温强光照下,小飞蓬叶片荧光参数ETRmax、Fv/Fm和φPSⅡ呈双峰型曲线,假臭草呈单峰型;但小飞蓬ETRmax值、IK和φPSⅡ全天平均值高于假臭草,即小飞蓬叶片维持较高水平的电子传递速率,增加了光能利用率。(2)2种入侵植物随着光强的增加而光化学淬灭系数(qP)减小,非光化学淬灭系数(NPQ)增加,即分配在热耗散的光能量均增高。(3)小飞蓬的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素含量及叶绿素a/b的比值均显著高于假臭草。假臭草和小飞蓬在高温强光照环境下均能有效地维持光合系统正常运转,但小飞蓬的光合效率和对高温强光照环境下耐受能力比假臭草强。以上研究均证明小飞蓬比假臭草入侵时间长,分布广,适应性强。

外来入侵植物假臭草挥发性成分分析

[目的]分析和鉴定假臭草地上部分挥发油化学成分。[方法]采用常压水蒸气蒸馏法提取新鲜假臭草的挥发油,气相色谱-质谱联用技术分析其成分,通过NIST化合物谱库检索,以峰面积归一化法计算得到所提取各组分在该化学成分中的相对百分含量。[结果]经毛细管分离出27个峰,确认了其中的26种化合物,占挥发油总量的99.58%。新鲜假臭草挥发油的主要化学成分为:大牻牛儿烯D,含量23.63%;石竹烯,含量14.95%;α-杜松醇,含量8.00%;6-亚甲基-1,5,5-三甲基-环己烯,含量6.79%;(+)-表-双环倍半水芹烯,含量6.02%。[结论]新鲜假臭草挥发油成分主要是萜类,还含有少量的羧酸和芳香类化合物。

假臭草水浸提液对4种作物的化感作用

【背景】假臭草是近几年来入侵我国南方的外来杂草,目前已成功侵占海南、福建、广东等省沿海的大部分果园、草地、农田等农业生态系统,给当地农业生产造成极大的危害。【方法】采用室内生物测定方法研究不同浓度的假臭草水浸提液(0.010、0.025、0.050 g·m L^(-1))对4种作物(西瓜、水稻、萝卜和辣椒)种子萌发和幼苗生长的化感作用。【结果】各浓度的假臭草水浸提液对4种作物种子萌发和幼苗生长都有较强的化感作用,并且随着浸提液浓度的增大,化感效应显著增强。当浓度为0.050 g·m L^(-1)时,4种受体作物的化感综合效应顺序为西瓜>萝卜>水稻>辣椒。【结论与意义】明确假臭草对不同供试作物的化感作用,能够为该入侵杂草的科学防治提供理论依据。

入侵植物假臭草及其伴生种的光合特性

假臭草(Eupatorium catarium)是华南地区的主要入侵植物之一。采用LI-6400便携式光合仪测定假臭草及其主要伴生种苣荬菜(Sonchus arvensis)和山莴苣(Lactuca indica)的光合特性,为探讨假臭草的入侵机制及风险评价提供参考。结果表明,自然光照条件下,假臭草及其伴生种在1d中的净光合速率变化均呈现"双峰"型,但假臭草的平均净光合速率显著高于其伴生种;假臭草的光饱和点(LSP)与光补偿点(LCP)分别为1380、44.72μmo·lm-·2s-1,前者高于伴生种,后者低于伴生种,且与伴生种差异均达到显著水平,表观量子效率(AQY)为0.0568,显著高于伴生种;假臭草的CO2饱和点(CSP)与CO2补偿点(CCP)分别为1211、88.24μmo·lmol-1,前者与伴生种相当,后者显著低于伴生种,假臭草的表观羧化效率(CE)为0.0371μmol·mol-1,显著高于伴生种。较高的光能利用力与较强的光合响应机制,是假臭草能成功入侵的生理基础。

海南典型有害植物的入侵扩散机理研究进展

有害植物成灾会对农林业生态系统、经济和环境造成巨大影响。本文对海南典型入侵植物薇甘菊、假臭草及土著灾变植物金钟藤的成灾扩散机理研究做一综述,以期为海南有害植物的研究和管理提供依据。自然及人为干扰造成的薇甘菊匍匐茎克隆片段有较高的再生能力,其再生能力和生长与储存在节间和叶子中的资源呈正相关。假臭草随土壤养分条件的改善比本地种获利更多,说明农田施肥等干扰因素可能促进假臭草相对于本地种的种群优势。金钟藤已扩散至海南五指山有旅游活动的自然林;调查和移栽试验发现,其可能是先在受干扰严重的林缘和旅游小径边定植,之后通过匍匐和攀爬生长扩散至附近的自然林。这些结果强调了人类活动、高养分条件及物种自身性状等在有害植物成灾中的作用。未来仍需系统、深入地研究有害植物成灾扩散的机理及其控制对策,为减弱有害植物的扩散和危害提供参考,并为海南国际旅游岛的建设提供安全保证。