外来入侵有害植物刺萼龙葵(Solanum rostratum Dunal.)幼苗的形态学特征初步研究

采用石蜡切片法和徒手切片法对刺萼龙葵的幼苗进行研究,结果发现:刺萼龙葵子叶长1.2～1.8cm,宽0.2～0.6cm,厚度180～270μm,栅栏组织1层,厚55～65μm,海绵组织相对很发达,占叶肉的很大比例,厚155～165μm,气孔器在上、下表皮都有分布,气孔指数平均为46.1;真叶长2～2.5cm,宽1.5～2cm,厚度220～340μm,栅栏组织1层,厚108～114μm,海绵组织细胞4～6层,厚111～118μm;上下表皮均具表皮毛。皮层中的细胞具有叶绿体;维管束为双韧型。刺萼龙葵根的表皮细胞1层,排列紧密;皮层细胞均为薄壁细胞,凯氏带就分布于此层上。

内蒙古新外来入侵植物——黄花刺茄(Solanum rostratum Dunal)

通过标本鉴定和查阅文献,证实在内蒙古赤峰市巴林右旗首次发现的黄花刺茄(Solanum rostratum Dunal)是新近入侵内蒙古的一种外来植物.黄花刺茄原产北美洲,其入侵性极强,具有重大的潜在危害.

入侵植物黄花刺茄(Solanum rostratum Dunal.)在新疆的分布及其群落特点

黄花刺茄原产北美,2005年首次在新疆乌鲁木齐县萨尔达坂乡和昌吉市三工镇发现。采用样方法,对不同生境中黄花刺茄分布相对集中的14个样地所有物种的多度、频度和重要值进行观测和分析,进一步明确黄花刺茄在新疆的分布区及其群落特征,并揭示其最适生境。结果表明:黄花刺茄分布于新疆乌鲁木齐市(县)、昌吉市、石河子市、吐鲁番市和托克逊县,分布在海拔-12～1 325 m处。生境类型包括荒漠草原、荒漠和绿洲。在3种生境中,黄花刺茄的相对多度均处于首位,且在绿洲中达到最大值,是入侵区域最为重要的物种;在相对盖度上均为第一,且绿洲(54.27%)>荒漠草原(35.07%)>荒漠(26.40%)。基于重要值数据的分析表明,黄花刺茄在3种生境中的综合适应力均最大,且以绿洲中尤为突出,表明黄花刺茄在新疆荒漠草原和荒漠生境中尚处于局部危害阶段,但在绿洲中已处于蔓延期。

基于MaxEnt模型的科尔沁沙地刺萼龙葵适宜生长区预测

为明确外来入侵植物刺萼龙葵(Solanum rostratum)在科尔沁沙地的适生区分布,利用刺萼龙葵的记录点和19个环境变量,用最大熵模型(MaxEnt)和地理信息系统(ArcGIS)相结合对分布在科尔沁沙地的刺萼龙葵的地理数据进行分析,预测其适生区,并采用受试者操作特征曲线(ROC)分析法对预测结果进行验证,训练数据和验证数据在特性曲线下的面积值(AUC)分别为0.849和0.950,预测结果较为准确。结果表明,气象因子中最暖月高温、最冷季平均温度、最干月降水量、昼夜温差日均温是影响刺萼龙葵分布的主要环境变量;刺萼龙葵在科尔沁沙地的高适生区约占3.9万km^(2),主要集中分布于科尔沁沙地中部地区。

6种牧草对恶性入侵植物黄花刺茄的替代控制效果

【目的】基于自然解决方案筛选有经济价值、生态价值、广适应性的替代植物及其组合,为遏制我国北方农牧交错区的恶性外来入侵杂草黄花刺茄的蔓延危害提供绿色防控技术。【方法】使用两因素多区组非对称性取代试验方法,通过异质性土壤盆栽试验筛选目标替代植物,分别测定黄花刺茄单种、与替代植物两两混种的叶绿素值,地上、地下以及单株生物量,通过竞争效应定量分析,筛选表现优异的替代植物,再进行小区试验筛选验证。【结果】褐土(S1、S2)处理组替代效果好的牧草为羊草、扁穗冰草、苇状羊茅,但其在S1及S2处理组中表现不同,S1处理组中其对黄花刺茄生物量抑制率依次为92.90%、92.31%以及92.31%,S2处理组中其对黄花刺茄生物量抑制率依次为56.7%、78.4%、54.9%;栗褐土(S3)处理组替代效果好的植物为紫花苜蓿、羊草、扁穗冰草、苇状羊茅,对黄花刺茄生物量抑制率依次为94.20%、91.95%、87.35%、86.21%;栗钙土(S4、S5)处理组替代效果综合表现最好的牧草为苇状羊茅,对黄花刺茄生物量抑制率为97.26%~85.19%,此外扁穗冰草在S4处理组中对黄花刺茄生物量抑制率达88.41%,紫花苜蓿在S5处理组中对黄花刺茄生物量抑制率达88.89%;黑钙土(S6)处理组替代效果好的牧草为紫花苜蓿,对黄花刺茄生物量抑制率为94.20%;新积土(S7)处理组替代效果好的牧草为羊草、苇状羊茅,对黄花刺茄生物量抑制率依次为94.57%,85.27%。小区试验结果表明:紫花苜蓿+羊草处理组合、紫花苜蓿+羊草+苇状羊茅处理组合,对黄花刺茄竞争抑制效果最好,相比于对照组(单种黄花刺茄)降低其单位面积生物量百分比分别为91.78%、91.2%。【结论】不同土壤处理组中,替代效果综合表现较好的是紫花苜蓿、苇状羊茅、羊草。在有机质含量较高的土壤处理组中,苇状羊茅、羊草对黄花刺茄表现出较好的竞争抑制效应;有机质较低的土壤处理组中,紫花苜蓿对黄花刺茄的抑制效果较好。紫花苜蓿+羊草、紫花苜蓿+羊草+苇状羊茅两种组合对吉林省白城市科尔沁草原上黄花刺茄抑制效果好、低成本、效益高、适应性强,可广泛推广应用于黄花刺茄发生区域的生态治理。

外来入侵植物刺萼龙葵(Solanum rostratum Dunal)根际土壤真菌多样性及其次生代谢产物的化感作用研究

【目的】分析外来入侵植物刺萼龙葵根际土壤真菌群落多样性,了解其根际可培养真菌次生代谢产物的植物生长调节活性,并从中筛选具有开发为植物生长调节剂及生物除草剂潜力的菌株。【方法】采集刺萼龙葵根际土壤,提取总DNA,利用高通量测序技术分析土壤真菌群落多样性;同时,利用纯培养手段获得可培养真菌菌株,以乙酸乙酯萃取其发酵产物,并以单子叶植物早熟禾和双子叶植物反枝苋为受试植物,检测其次生代谢产物的促生/抑生活性。【结果】子囊菌门真菌广泛存在于刺萼龙葵根际土壤中,且占绝对优势。Alpha多样性分析发现,刺萼龙葵根际土壤中真菌群落有着非常高的多样性和丰富性。此外,菌株SR02、SR05和SR13对受试植物具有较强的生长抑制作用。【结论】刺萼龙葵根际土壤真菌优势类群明显,尖孢镰刀菌和链格孢在真菌群落中占优势地位;从根际土壤中发现多个具有显著生长促进或抑制作用的菌株,其在刺萼龙葵根际土壤中所起到的生理生态学意义,以及其次生代谢产物是否具有开发为植物生长调节剂及生物农药的潜力,值得进行深入的研究。

模拟氮沉降对刺萼龙葵幼苗生长与生物量的影响

为探究入侵植物刺萼龙葵幼苗在氮沉降作用下的生长及分配特征,试验设置2种氮沉降方式(铵态氮((NH4)2SO4),记为A;硝态氮(NaNO3),记为B)和4种氮沉降水平(0、4、8、10 g/(m^(2)·a),记为1、2、3、4)。结果表明:刺萼龙葵幼苗的株高不受氮沉降影响;所有氮沉降处理均极显著降低了刺萼龙葵幼苗的根粗,且处理13水平最小,为0.74 cm;二者交互作用和铵态氮处理对刺萼龙葵幼苗茎粗均具有极显著的降低作用,且处理14水平最小,为1.04 cm;所有氮沉降处理均显著增大了刺萼龙葵幼苗的比叶面积,且处理10水平最大,为23748.41 mm^(2)/g。铵态氮处理下的处理13均降低了刺萼龙葵幼苗的根、茎、叶和总生物量,二者交互作用下的处理16均降低了刺萼龙葵幼苗的根、茎、叶生物量比和根冠比,除处理16外,其余的交互作用均促进了叶生物量比和根冠比。这些结果表明,在铵态氮和二者交互作用浓度为4~8 g/(m^(2)·a)时,会增加刺萼龙葵幼苗生物量的积累与分配,促进其入侵,而铵态氮和二者交互作用的浓度均为10 g/(m^(2)·a)时,会减小刺萼龙葵幼苗的生物量积累和分配,从而达到抑制生长的作用,不利于其入侵。

基于最大熵(MaxEnt)模型预测黄花刺茄、假高粱及毒麦在我国的适生区

为制定毒性杂草管理策略并为我国粮食安全和风险预警等提供科学依据,利用MaxEnt模型研究黄花刺茄、假高粱、毒麦目前在我国的时空分布规律及其主要生态影响因子,并预测其未来(2050、2070年)不同气候下在我国分布的变化趋势。结果表明,历史气候下,黄花刺茄受最冷季节降水量、气温季节性变化、年平均气温影响,适生区主要集中在我国东北和西北地区,适生区总面积为3.05×10^(6) km^(2),2050、2070年RCP 2.6气候下与历史气候下相比适生区总面积有缩小的趋势,2050、2070年RCP 8.5气候下的适生区面积大于RCP 2.6气候下的适生区面积。假高粱在历史气候下受最暖季节降水量、最湿月降水量、日均温、最热季节平均气温影响,适生区主要集中在东南地区,适生区总面积为1.63×10^(6) km^(2),在2050年适生区面积缩小,2070年适生区有扩大的趋势。毒麦在历史气候下受最暖季节降水量、气温季节性变化的影响,适生区面积主要集中在我国东北和东南地区,在未来气候下适生区面积有缩小的趋势。

彰武县外来入侵植物刺萼龙葵防控技术研究

刺萼龙葵为茄科茄属一年生草本、半灌木植物,原产于新热带区的北美洲和美国西南部,最早于20世纪80年代入侵我国辽宁省,目前内蒙古、新疆、山西和北京等地区份均有分布。刺萼龙葵常入侵草地和农田,危害牧草和作物,属危害性较强的外来入侵植物,已对我国北方草地和农牧交错带的生态环境和农牧业生产造成严重危害。该文介绍了刺萼龙葵的生物学特征、危害特点,并针对不同侵入地所采取的灭除技术进行研究,对灭除效果进行论述,以期为农业工作者提供参考。

两种不同生境条件下刺萼龙葵的化防策略研究

【目的】探讨在草地和耕地两种生境条件下对刺萼龙葵进行化学防控的策略,检验其防控效果。【方法】于2020年4—10月在刺萼龙葵发生区模拟草地和耕地两种生境条件,使用草甘膦、苯磺隆、氯氟吡氧乙酸和烟嘧﹒莠等药剂进行化防处理,观察比较不同药剂的末期防效。【结果】在草地生境条件下,进行两次化防后,苯磺隆和氯氟吡氧乙酸的鲜重防效可达到97.39%和98%,显著高于草甘膦的64.87%;在耕地生境下,烟嘧·莠和氯氟吡氧乙酸结合玉米的替代作用对刺萼龙葵的鲜重防效分别达到99%和100%。【结论】在草地生境中进行化学防除,要特别注意背景植物的作用,不建议使用草甘膦等灭生性除草剂,而应使用苯磺隆等长效选择性除草剂;在耕地生境中防治刺萼龙葵,推荐种植玉米并使用烟嘧·莠或氯氟吡氧乙酸等选择性除草剂,可取得较好的综合防效。

用GARP生态位模型预测刺萼龙葵在中国的潜在分布区

检疫性杂草刺萼龙葵(Solanum rostratum)近年来扩散蔓延到中国华北地区,利用刺萼龙葵在原产地和其他入侵地的分布和14个环境变量,运用GARP生态位模型结合地理信息系统(GIS)对刺萼龙葵在中国的潜在分布区进行了预测,对环境图层的刀切法结果表明,7个环境变量能提高预测的准确率,适合性卡平方一尾测验表明所建立的模型具有显著的统计学意义,预留数据的受测者工作曲线(ROC)检测表现出很好的预测能力,中国所有已知分布均被正确预测。刺萼龙葵在中国的潜在分布区极广,可以分布在除西藏、青海、海南及两广南部外的其他地区,尤其在华中、华北及华东地区的适生的可能性最高,由此刺萼龙葵可能进入一个危险的快速扩散阶段,应当引起相关部门的重视。

3种除草剂对苗期刺萼龙葵的防除试验

采用3种化学除草剂[质量分数为72%2,4-D丁酯乳油、质量分数为20%的克草胺+20%的莠去津悬浮剂和质量分数为20%的百草枯水剂]、设9个剂量水平,对刺萼龙葵(Solanum rostratum)的苗前期、子叶期幼苗、一叶期幼苗、二叶期幼苗、三叶期幼苗、四叶期幼苗进行室内防除试验。结果表明,72%2,4-D丁酯乳油、20%克草胺+20%莠去津和20%百草枯水剂对刺萼龙葵的防除效果均较好,尤其是20%百草枯水剂效果非常明显;随着幼苗的逐渐长大,72%2,4-D丁酯乳油和20%克草胺+20%莠去津悬浮剂的防治效果有所下降。

外来植物刺萼龙葵潜在危险性评估及其防治对策

对在北京密云县发现的原产北美的外来有毒杂草刺萼龙葵(Solanum rostratum)的生物学特性进行了比较全面的研究.其种皮致密且坚厚,种子发芽率低,萌发时间长,具有休眠机制.在田间种植,其植株成活率高、分枝多、扩展面积大.单花花期短,约2～3d,整株花期长达50d左右,整株花多达上千朵.雄蕊异型,花粉总量约3.8×105个,花粉萌发较快,萌发率在81%以上.果实为浆果,单株最多结果992个,单株最大种子产量约3.8×104粒.研究结果表明:刺萼龙葵在北京地区的适应能力、繁殖能力、传播能力和竞争力均较强,具有较大的潜在入侵危险性.此外还对该植物的防治对策提出了建议.

21种茎叶处理除草剂对刺萼龙葵的生物活性研究

为筛选防治刺萼龙葵的安全、高效除草剂,采用温室盆栽法评价21种苗后阔叶除草剂对刺萼龙葵的防治效果,并对防效较好的药剂进行室内生物测定。结果表明,在田间推荐剂量下,有7种药剂对刺萼龙葵的防效较好,鲜质量抑制率>90.0%,其中辛酰溴苯腈对刺萼龙葵的活性最高,ED90为67.31 g/hm2(有效成分);氟磺胺草醚最低,ED90为795.47 g/hm2(有效成分)。7种除草剂ED90由高到低的依次为辛酰溴苯腈、氯氟吡氧乙酸、百草枯、三氯吡氧乙酸、氨氯吡啶酸、草甘膦、氟磺胺草醚。综合考虑药剂活性及其推荐剂量,辛酰溴苯腈、氯氟吡氧乙酸、百草枯、三氯吡氧乙酸、氨氯吡啶酸和草甘膦均可在低于推荐剂量下用于防除刺萼龙葵,但使用氟磺胺草醚时应适当增加用量。

辽宁省刺萼龙葵入侵区和未入侵区土壤真菌多样性研究

2008-2009年,对辽宁省刺萼龙葵入侵区(Ⅰ)以及未入侵区(Ⅱ)进行了选择性的取土和抽样调查。对采集的150份土样用平板法培养,经分离、纯化共鉴定的真菌分属30个属,其中刺萼龙葵入侵区(Ⅰ)21个属。通过计数统计发现在刺萼龙葵入侵区(Ⅰ)土壤真菌的各种类群中,以青霉属、曲霉属、木霉属、毛霉属、根霉属、镰孢菌属、枝顶孢属种类较多,为该区的优势类群。根据Jaccard相似性指数原理,刺萼龙葵入侵区(Ⅰ)与未入侵区(Ⅱ)土壤真菌群落的相似性指数Cj值为0.50～0.75,属于中等相似水平,其真菌多样性差异并不显著。从土壤真菌的角度分析,刺萼龙葵向未入侵区(Ⅱ)扩散蔓延的可能性较大。

刺萼龙葵种子休眠和萌发特性研究进展

刺萼龙葵是一种外来恶性杂草,在我国境内的传播对现有的生态系统构成严重威胁。刺萼龙葵对环境条件的广泛适应能力增强了其竞争优势,使其发展成为一种高度危险的外来入侵杂草,控制刺萼龙葵的危害和扩散蔓延已变得越来越重要。文章综述了刺萼龙葵种子的形态特征和休眠机制,总结了种子萌发特性和打破种子休眠的一些方法,为制订其综合防控策略提供科学依据。

外来入侵植物刺萼龙葵的研究概况及展望

刺萼龙葵(Solanum rostratumDunal)是世界性检疫杂草,原产北美洲,现已扩散至非洲、亚洲、大洋洲和太平洋群岛的大部分热带及亚热带地区,严重威胁着入侵地区植物的生长、生物多样性和生态安全。本文对国内外学者关于刺萼龙葵的研究文献进行了总结与归类,介绍了其生物生态学、化学成分及功效、入侵路线与机制、入侵危害性与防治措施等方面,并提出了展望,旨在对新外来入侵植物刺萼龙葵进行客观认识,制定科学的防治或者利用等策略提供理论依据。

重要检疫性杂草刺萼龙葵分子生物学检测的研究

刺萼龙葵属于茄属植物,是我国规定禁止进境的检疫性有害杂草。选取与刺萼龙葵种子形态非常近似的同科5种植物为研究对象,依据茄科植物GBSSI基因序列差异,设计刺萼龙葵的特异PCR引物SRSF1/SRSR1,扩增片段约为500bp,用于对刺萼龙葵的特异检测。本研究建立了刺萼龙葵快速简便、稳定可靠的分子生物学检测方法,一个工作日内完成检测。

刺萼龙葵入侵对不同生境土壤特征的影响

刺萼龙葵(Solanum rostratum Dunal.)在中国是危害严重的外来入侵植物之一。为探明其入侵对土壤特征的影响,比较研究了荒地(WL)、路边(RS)、农田(FL)和林地(FY)生境中入侵样地(IA)和未入侵样地(CK)0~10、10~20 cm2个土层中酶活性和土壤养分含量,旨在为刺萼龙葵的防治提供理论数据。结果发现,对不同土层土壤养分而言,刺萼龙葵入侵对土壤铵态氮、速效磷、全磷和有机质的影响比较大。相对于未入侵样地(CK),随土壤深度增加,刺萼龙葵入侵提高了荒地、降低了林地土壤铵态氮含量,荒地增幅为25.39%,林地降幅为33.62%;提高了林地土壤速效磷含量,增幅为44.07%;提高了荒地、路边和农田土壤全磷含量,增幅分别为74.27%、28.26%和157.40%;降低了路边和农田及提高了林地土壤有机质含量,路边和农田分别下降48.04%、15.69%,林地升高110.30%;其他养分含量则无明显变化。对不同生境而言,刺萼龙葵入侵对路边和林地生境的土壤影响比较大,且不同生境的不同土壤养分含量变化有所不同。相对于林地生境的CK样地,随土壤深度增加,刺萼龙葵入侵提高了土壤有机质、全氮、全钾、速效钾及速效磷的含量,增幅分别为110.30%、37.60%、7.06%、44.78%和44.07%;降低了土壤铵态氮含量,降幅为33.62%;对土壤硝态则无明显影响。相对于路边生境的CK样地,随土壤深度增加,刺萼龙葵入侵提高了土壤全磷含量,增幅为28.26%;降低了土壤硝态氮、有机质含量及脲酶和磷酸酶活性,降幅分别为21.54%、48.04%、44.17%和37.50%;对其他土壤养分含量和酶活性则无明显影响。总之,对不同土层而言,刺萼龙葵对铵态氮、速效磷、全磷和有机质的影响较大;对生境而言,刺萼龙葵入侵对路边和林地的土壤养分和酶活性影响较大。

一种潜在的外来入侵植物: 黄花刺茄

黄花刺茄Solanum rostratum Dunal.是一种入侵性极强的一年生杂草。该种原产新热带区和美国西南部,目前已扩散到加拿大、独联体(前苏联)、朝鲜半岛、南非、澳大利亚等国家或地区。我国早在1982年在辽宁省朝阳县就有报道,近年来又相继在吉林省白城市、河北省张家口市、北京市密云县等地发现了该物种。2005–2007年,在新疆境内也发现了乌鲁木齐县和石河子市两个分布区。该植物不仅严重影响草场及农田中棉花等作物的生长,而且还影响到牲畜皮毛的品质,牲畜误食后可引起中毒死亡,同时还传播病虫害。本文在广泛收集国内外研究文献基础上,结合2005–2007年对黄花刺茄在新疆入侵状况的初步观测,对该物种形态特征、在新疆的分布、繁殖特性及其潜在危害进行了总结与分析,旨在为进一步研究该植物在我国不同地区的入侵机制及繁殖与扩散对策、制定合理的防治对策提供重要的科学依据。