入侵植物土荆芥（Chenopodium ambrosioides L.）的化感作用研究

论文摘要

植物的化感作用(Allelopathy)是指高等植物将次生代谢过程中产生的化学物质释放到环境中,对其邻近植物或自身(即自身他感,也称自毒)产生的不利或有利的作用。而入侵植物是指通过有意或无意的人类活动被引入到自然分布区外,在自然分布区外的自然、半自然生态系统或生境中建立种群,并对引入地的生物多样性造成威胁,破坏物种多样性和生态系统的植物。入侵植物具有的化感作用早已为人们所认识,化感作为外来植物的一种入侵机制也越来越引起人们的重视。土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)又名臭草、杀虫芥、鹅脚草,为藜科藜属一年生或多年生草本植物,原产热带美洲,现广布于世界热带及温带地区,在我国已呈现出非常迅猛的扩张态势。土荆芥作为入侵植物,属于农业、园林一般性杂草,对农田、园林影响比较严重,但有关其化感作用研究的报道甚少。本文选取了土荆芥入侵农田中常见的5种受害农作物小麦、水稻、小白菜、辣椒、豇豆为试验材料,测定不同浓度土荆芥鲜样和干样浸提液作用下5种农作物的种子萌发率、幼苗形态、丙二醛含量、抗氧化酶活性、成株形态及生物量变化,并分别以土荆芥的根、茎、叶、花为供体材料对以上各方面进行研究,探讨土荆芥的化感作用对以上5种农作物的影响,以期为农作物的田间除草、土荆芥的入侵机制、防治与利用提供一定的理论与实践依据。研究结果表明：1)以不同浓度的土荆芥鲜样和干样浸提液处理5种农作物,研究不同浓度的土荆芥浸提液对受试植物生长生理的影响,得出结论如下：土荆芥的鲜样和干样浸提液均有化感作用,且浓度越高,土荆芥的化感作用越强。土荆芥化感作用可以降低种子发芽率、幼苗的根长且植株浸提液浓度越高效果越明显；对于幼苗茎高而言,小麦、小白菜、豇豆表现出低浓度促进生长高浓度抑制生长的现象,水稻和辣椒则随浸提液浓度增加抑制作用增强。随着浸提液浓度的增加,5种农作物叶片内MDA含量逐渐升高,叶内SOD、CAT、POD活性的变化趋势各不相同,但高浓度浸提液能抑制抗氧化酶的活性。土荆芥植株浸提液对5种农作物成株形态的影响小于其对幼苗形态的影响,仅在高浓度浸提液处理下5种农作物的茎高、胸径、根长受抑制作用较为明显。对于生物量的变化而言,低浓度的土荆芥浸提液能有效促进小麦生物量、小白菜地上部分生物量的积累,但对辣椒和豇豆生物量的影响不大,且抑制了水稻的生物量；高浓度土荆芥浸提液处理下各受体植物均不能正常生长。2)以土荆芥不同器官的鲜样和干样浸提液处理5种农作物,研究土荆芥不同器官浸提液对受试植物生长生理的影响,得出结论如下：土荆芥不同器官浸提液对同一种受体植物的化感抑制作用存在差异,作用强度顺序为：花〉叶)根〉茎,但各器官作用强度顺序并非绝对,不同植物间可能存在差异。就种子萌发而言,土荆芥各器官浸提液均降低了5种农作物的种子萌发率,仅茎的干样浸提液处理下,水稻种子萌发率显著增加。就幼苗根长和茎高而言,土荆芥花、叶浸提液对5种农作物的根长和茎高均有显著抑制作用,但茎、根浸提液抑制作用的大小依受试植物的不同而不同。土荆芥花、叶浸提液处理下,5种农作物叶片内MDA含量增加的幅度高于土荆芥根、茎浸提液的处理。叶内SOD、CAT、POD活性的变化趋势也各不相同,但以花和叶浸提液对抗氧化酶活性的抑制最为明显。土荆芥不同器官浸提液对5种农作物成株形态的影响小于其对幼苗形态的影响,仍以花、叶浸提液对农作物成株茎高、胸径、根长的影响最大。对于生物量的变化而言,除鲜茎浸提液能促进小麦根及小白菜地上部分生物量的积累,5种农作物的生物量均有所降低,且花浸提液对农作物各器官生物量的抑制最为明显。综上所述,不同受试植物对土荆芥化感物质的敏感性存在显著差异；同一受体因化感物质浓度的不同表现出明显的差异,浓度越高化感作用越明显；同一受体因土荆芥不同器官作用亦表现出明显的差异,以花和叶的化感作用最为显著。另外,土荆芥不同处理(即干鲜处理)所表现的化感作用有一定差异,但对农作物所表现的化感作用趋势相同。鉴于土荆芥具有较强的化感作用及其杂草特征,土荆芥潜在的危害性较大,应加大对其的防除力度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 文献综述
• 1.1 生物入侵
• 1.2 植物化感作用的研究
• 1.3 研究对象
• 1.4 研究方法评述
• 1.5 引言
• 第2章 研究材料和方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 处理方法
• 2.3 生理指标的测定方法
• 2.4 生物量及形态指标的测定方法
• 2.5 数据分析方法
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 土荆芥植株浸提液对受试植物的影响
• 3.2 土荆芥各器官浸提液对受试植物的影响
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 发表论文及参加课题