紫茎泽兰的光合作用特征及其生态学意义

本文研究了紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng)光合作用强度的变化规律及其与环境主要生态因子的关系,比较了它与某些农作物叶片净光合速率的差异,得到如下结果: 1.紫茎泽兰是一种阳性偏阴的C_3类草本植物,其光合作用的光饱和点约为40000 lx,光补偿点约为700 lx,且具有80 ppm左右的CO_2补偿点。 2.紫茎泽兰的最大净光合速率能达到23毫克CO_2/平方分米·时左右,叶片净光合速率的日变化规律呈双峰曲线型(主峰在10时左右,次峰在16时左右)。在一年中有较长的时间,它的光合速率保持着较高的水平。 3.生长在一般菜园土上的紫茎泽兰,当土壤含水量降至17％左右时,叶片光合速率接近0:而且,受过干旱处理的紫茎泽兰植株,在恢复供水后的第三天,其光合速率只达到原来的53％。 根据以上结果,结合受紫茎泽兰危害地区干湿季分明的特点,提出干季是防除紫茎泽兰的最佳季节。     

紫茎泽兰个体生物及生态学特性研究

紫茎泽兰为滇南六十年代出现的一种荒山害草。为控制其危害,我们开展了从种子生态学到繁殖特性等一系列的基础研究工作,目的在于掌握其生长发育过程中的薄弱环节,从中提出有效的防除措施。 本文报道了紫茎泽兰的生长发育规律,影响生长的主要生态因素,光合特性,不同年龄级杂革的有性繁殖能力,种子在土层中的分布与萌发,以及无性繁殖特性等。     

紫茎泽兰入侵对土壤酶活性和理化因子的影响

紫茎泽兰是我国危害最严重的外来入侵植物之一,为探明其入侵对土壤肥力的影响,比较研究了紫茎泽兰、云南菅、狗尾草群落和撂荒地下0~30 cm的4层土壤中6种酶活性和12种理化因子。结果表明群落类型和土壤深度对测定的各参数均有显著影响。随土壤深度的增加,多酚氧化酶、碱性磷酸酶、脲酶活性,以及有机质、全氮、全磷、全钙、水解氮、有效磷、速效钾含量和pH值均降低。总的看来,紫茎泽兰群落下碱性磷酸酶和脲酶活性,有机质、全氮、全磷、全钙、水解氮和有效磷含量,以及pH值均较高,全钾含量较低,但速效钾含量并不低,表明紫茎泽兰入侵多年后土壤肥力水平提高,形成了对其生长有利的土壤环境。     

Characteristics of the microbial community in rhizosphere of Camptotheca acuminata cultured with exotic invasive plant Eupatorium adenophorum

The traditional culture-dependent plate counting and culture-independent small-subunit-ribosomal RNA gene-targeted molecular techniques, Single-Strand Conformation Polymorphism (SSCP) and ter-minal Restriction Fragment Length Polymorphism (tRFLP) combined with 16S rDNA clone library were adopted to investigate the impacts of secretion from Camptotheca acuminata (abbreviated to Ca) roots on the quantities and structure of eukaryotic microbes and bacteria in the rhizosphere, and the possi-bility that Ca controls exotic invasive plant Eupatorium adenophorum (Ea). The counting results indi-cated that the number of bacteria increased in turn in rhizospheres of Ea, Ca-Ea mixed culture and Ca, while that of eukaryotic microbes decreased. PCR-SSCP profiles showed eukaryotic microbial bands (corresponding to biodiversity) in rhizosphere of Ea were more complex than those of Ca and CE. Meristolohmannia sp., Termitomyces sp. and Rhodophyllus sp. were the dominant populations in the rhizosphere of Ca. Bacterial terminal restriction fragments (TRFs) profiles showed no difference among three kinds of rhizospheres, and the sequences of the 16S rDNA clone library from Ca rhizospheres were distributed in 10 known phyla, in which phylum Proteobacteria were the absolute dominant group and accounted for 24.71% of the cloned sequences (δ-Proteobacteria accounted for up to 17.65%), and phyla Acidobacteria and Bacteroidetes accounted for 16.47% and 10.59% of the cloned sequences, respectively. In addition, high performance liquid chromatography detected a trace amount of camp-tothecin and hydroxycamptothecin in the rhizospheric soil of Ca and CE, but examined neither camp-tothecin nor hydroxycamptothecin in rhizospheric soil of Ea. Therefore, invasion and diffusion of Ea evidently depended on distinguishing the eukaryotic community structure, but not on that of the bac-terial pattern. Ca was able to alter the eukaryotic community structure of invasive Ea by secreting camptothecin and hydroxycamptothecin into rhizospheres, and may benefit the control of overspread of Ea. This study provided theoretical evidence for rhizospheric microbial aspects on substituting Ca for Ea.     

施肥对苗期紫茎泽兰和黑麦草相对竞争力的影响

为种植黑麦草替代控制紫茎泽兰提供依据,运用取代实验法,研究了施肥(氮、磷)对苗期紫茎泽兰和黑麦草的相对竞争力以及生长表现的影响。结果表明:增施氮肥和磷肥均能够提高紫茎泽兰的相对竞争力,而仅磷肥对黑麦草的竞争力略有促进作用;但在各种施肥水平下,黑麦草的竞争力仍然明显强于紫茎泽兰。增施氮肥可以显著提高紫茎泽兰的株高、分枝数和干质量,而磷肥仅在较高时才显著提高其干质量;增施氮肥虽然可以提高黑麦草的分蘖数量,但对其干质量没有影响,而增施磷肥(2次)可以显著提高其干质量;在竞争中紫茎泽兰植株生长的能量分配(用根茎比表示)对磷肥不敏感。建议适当增施磷肥、不施或少施氮肥,以提高黑麦草的替代控制效果。     

用超微细胞化学定位技术揭示ATP酶在紫茎泽兰高温适应性中的作用

【背景】外来人侵植物紫茎泽兰自然演化出耐高温种群,其适应机制与各种生理代谢有关。【方法】本文从超微细胞化学水平,对紫茎泽兰抗高温种群、敏感种群ATP酶活性定位,明确其在高温适应性中的作用,试图阐明该草的生态适应机制。【结果】正常情况下,紫茎泽兰ATP酶主要定位于细胞壁及细胞间隙周围的细胞壁表面;经40℃高温处理后,在不同的处理时间下,抗性、敏感种群之间ATP酶的活性表现出明显差异,其中以处理12h时差异最大,具体表现为抗高温种群的ATP酶活性明显高于敏感种群,ATP酶的定位点除细胞壁外,在细胞膜上也呈现大量的分布,而敏感种群在处理12h时的酶活性明显降低,只在细胞壁上有零星的分布。处理24h时,敏感种群叶片已完全萎蔫,细胞结构毁坏,细胞膜破损;而抗高温种群叶片仍然完好,细胞膜上仍有ATP酶分布。【结论与意义】经40℃高温处理后,紫茎泽兰抗高温种群ATP酶活性明显高于敏感种群,初步认为紫茎泽兰对高温的适应性与ATP酶活性相关。本研究为进一步阐明与紫茎泽兰适应性相关的入侵机理提供了资料。     

不同温度、光照对虫害紫茎泽兰挥发物释放的影响

用不同温度和光照处理对照和棉蚜侵害的盆栽紫茎泽兰植株后,通过TCT-GC/MS分析了叶片挥发物的成分及相对含量。结果表明:温度与光照均不影响对照和虫害紫茎泽兰挥发物的种类,但影响其挥发物的相对含量。当光照强度达到300400μmol.m-.2s-1时,虫害紫茎泽兰挥发物中,多数单萜的相对含量显著高于对照,而倍半萜含量显著低于对照;绿叶挥发物相对含量与其对照相比差异不显著。当外界温度在15 30℃时,虫害紫茎泽兰挥发物中绿叶气体如己醛、2-己烯醛和多数单萜化合物的相对含量随温度升高而显著增加,而倍半萜含量却低于对照。说明适宜的温度和光照条件影响挥发物化学指纹图的构成,进而可能影响到蚜虫的取食。     

利用丛生芽和愈伤组织微繁技术培养紫茎泽兰的研究

通过丛生芽直接增殖和愈伤组织再分化两条途径建立紫茎泽兰的无性系,可为进一步研究紫茎泽兰入侵的分子生态机制提供植物材料。结果表明:MS+BA2.0mg·L-1+NAA0.05mg·L-1为丛生芽增殖的最适培养基,MS+BA0.1mg·L-1+NAA0.1mg·L-1和MS+BA2.0mg·L-1+NAA0.2mg·L-1分别适于叶片愈伤组织的诱导和分化,而1/2MS+IAA0.1mg·L-1对生根最有利。     

外来入侵种--紫茎泽兰花芽分化和胚胎学研究

应用石蜡切片法对紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)从花芽分化到胚胎形成的全过程进行系统观察,结果表明:紫茎泽兰从刚孕花序至头状花序的直径(d)大小为1.6～1.8 mm时为花芽分化期;d在1.8～2.0和3.8～4.0 mm范围内为大小孢子及雌雄配子体发育期,其中d在2.3～3.5 mm之间时为减数分裂的主要过程;药壁分化过程为双子叶型,胞质分裂为同时型,绒毡层发育属腺质绒毡层,成熟花粉粒为3-细胞型;胚囊发育属蓼形,胚珠倒生,单珠被,薄珠心;胚胎发育过程中有双胚现象.     

外来植物紫茎泽兰18个种群的茎叶形态结构比较研究

利用石蜡切片法结合光学显微镜观察了紫茎泽兰18个种群的茎叶形态结构。结果表明：各种群间茎和叶的形态结构均表现出一定的变化,其中茎的维管束束数、叶表皮的部分特征变化较明显。应用SPSS统计软件对叶表皮的特征分析后,发现种群间的气孔器密度、气孔器指数、气孔器长度、气孔器宽度、上下表皮细胞数目均随地理条件的变化而表现出明显差异。相关分析表明气孔器密度、气孔器指数与海拔高度呈正相关。但紫茎泽兰各种群间的叶表皮细胞形状无明显变化,均为无规则型,垂周壁式样均为浅波状深波状;气孔器类型均为无规则型。