不同林木种群对紫茎泽兰营养生长和生殖生长的影响

外来植物紫茎泽兰（Eupatorlum adenophorum）入侵我国西南地区并造成了严重的生态灾难,通过研究不同林木种群下紫茎泽兰的生长特性和发生规律,有助于从生态学角度为紫茎泽兰的综合防控提供事实依据。我们分别于2009、2011和2012年在西昌袁家山上开展了不同人工林木群落下紫茎泽兰营养生长和生殖生长特性的调查。调查研究的结果表明,阔叶林（青冈林）、阔叶针叶混交林（油茶柏树混交林）和阔叶混交林（油茶青冈混交林）下光照强度显著低于两种针叶林（落叶松林和柏树林）和空旷地,光照强度较空旷地减少率均在90％以上。空旷地紫茎泽兰的发生密度可达到111-218株·m-2,两种针叶林（落叶松林和柏树林）对紫茎泽兰的发生表现出一定的抑制作用,抑制率能达到46．2％～77．1％。油茶柏树混交林和青冈林下紫茎泽兰只有零星发生,对紫茎泽兰发生抑制率3年均在90％以上,而在油茶青冈混交林下未发现有紫茎泽兰发生。空旷地紫茎泽兰株高和分枝数均要显著高于其他人工林木群落,单株株高可达160．5～180．3cm,单株分枝数达到14．9～17．4,其中两种针叶林下紫茎泽兰的株高和分枝数要显著高于两种混交林和青冈林,株高达到59．5～113．4cm,单株分枝数为6．4～14．8。此外种植人工林木也显著抑制了紫茎泽兰的开花结实,空旷地紫茎泽兰单株种子量能达到8314～15410粒,两种针叶林（落叶松林和柏树林）下紫茎泽兰单株种子发生量为1330-4666-3粒,而两种混交林和青冈林下紫茎泽兰只有零星开花或不开花结实。相关性分析结果显示,光照强度的大小与紫茎泽兰的发生密度、株高、分枝数、单株花苞数、单株种子数都呈显著正相关,即光照强度显著影响着紫茎泽兰的发生密度、生长以及开花结实。阔叶林下光照强度的减弱是导致紫茎泽兰发生量减少原因之一。开展植树造林,采用种植青冈林、油茶青冈、油茶柏树混交林等阔叶混栽的方式对紫茎泽兰的发生不仅能起到显著的生态控制效果,而且能绿化荒山,给农民带来经济效益。     

紫茎泽兰对木棉种子萌发和幼苗光合特性的影响

木棉树(Bombax ceiba L.)是干热河谷稀树灌丛和稀树草坡的建群树种,对该区域水土保持和生态恢复有着重要作用.木棉开花结实良好,种子萌发正常,树下却没有天然更新的木棉幼苗及幼树,为揭示这种情况与木棉树下严重入侵的紫茎泽兰的相关性,采用紫茎泽兰根系土壤、叶片和根浸提液及其粉末,结合室内和田间试验,用培养皿滤纸法和盆栽法,综合评价紫茎泽兰对木棉种子萌发和幼苗光合特性的影响.结果表明:(1)紫茎泽兰叶片和根浸提液均显著降低了木棉的种子萌发率和幼苗光合效率,这种抑制程度和抑制发生的时间随浓度升高而加强或提早,无论在低浓度还是高浓度,抑制作用均随着处理时间延长而加剧;(2)在高浓度下,紫茎泽兰叶片对木棉的种子萌发率和幼苗光合效率的抑制作用显著高于根浸提液的,而低浓度下,这种差异不显著;(3)紫茎泽兰根际土壤也显著了降低木棉种子的萌发率和幼苗存活率,一个月后的存活率仅为4.75%,与对照相比下降了90.95%;(4)用紫茎泽兰叶片和根粉末伴土模拟叶片和根分解或半分解物质对抑制木棉种子萌发的影响,当叶片和根粉末与土壤比例按20 g:1 kg处理时,木棉种子萌发率和一个月后的存活率显著降低.由此可见,紫茎泽兰叶片和根系的分解或半分解产物对木棉种子萌发、幼苗光合效率和幼苗的存活能产生抑制作用,是影响干热河谷地区木棉天然更新的重要因素.图5表3参27     

紫茎泽兰种内竞争试验

紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)是一种入侵能力极强的世界性恶性杂草.通过不同种植密度的紫茎泽兰盆栽试验,探讨种内竞争对紫茎泽兰个体生长的影响.结果表明,种内竞争降低了紫茎泽兰个体株高、叶片数、根蘖株数和生物量的增长.种植密度与生物量2者的对数值呈负相关关系(r2=0.99,斜率=-5/6).同时,随着种植密度增加,种内竞争加剧,抑制作用增强,种群内部大小等级差异也增大,表明不同个体受到了不同的拥挤压力.但是,高密度的紫茎泽兰种群在强烈竞争下,个体会控制根蘖株的形成、死亡,从而减少资源的消耗,保证种群对生境的长期占领.建议在进行紫茎泽兰的替代控制时,应注意替代物种的先植,选择优于紫茎泽兰萌发的植物作为替代物种,通过邻体干扰效应抑制紫茎泽兰的生长.     

种龄、种内竞争及环境因子对紫茎泽兰种子萌发影响的研究

紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum Spreng）,菊科多年生草本或半灌木植物,是世界性入侵杂草,也是目前危害我国最为严重的外来入侵杂草之一,对我国西南地区农业、畜牧业的良好发展以及生态环境造成了严重的危害。种子繁殖是紫茎泽兰初始建群,尤其是远距离传播的主要途径。环境对种子萌发具有决定性作用,对于物种的生存具有重要意义。因此,本试验通过室内生测法分析了紫茎泽兰种子保存时间、种内竞争及环境温度、盐分胁迫及水分胁迫等因素对紫茎泽兰种子萌发的影响。结果表明：紫茎泽兰种子寿命较长,存放2.5年的种子萌发率仍可达45.67%;紫茎泽兰种子萌发时种内竞争作用较强,能够显著降低其种子的萌发势和萌发率;紫茎泽兰种子萌发所需的温度范围较宽,在12~30℃温度范围内均可萌发,且随环境温度的升高,种子萌发越快,萌发率越高,高温（30℃/22℃）处理下种子萌发率可达到90.33%;同时发现,紫茎泽兰种子萌发对环境中的盐分浓度十分敏感,0.25%的盐质量分数即可达到种子的致死水平,1%的盐质量分数处理即可使种子完全丧失萌发能力。紫茎泽兰种子较耐水淹环境,浸水处理6 d的种子的萌发率仍高达65.68%。由此表明,紫茎泽兰种子不适应盐碱环境,而适宜于温暖潮湿的自然环境。这为探析紫茎泽兰种子萌发活动生理提供了一定的基础资料,同时,也为有效、安全的防除紫茎泽兰提供了科学依据。     

干旱胁迫对青海杨不同种群的影响

通过对青海杨的两个分别来自极端干旱和湿润地区的种群进行不同水分处理,研究其在生物量的积累与分配、气体交换、脱落酸积累以及水分利用效率上的种群差异.结果表明:①不同种群在各种生长和形态指标上均表现出了显著性差异,例如株高(Ht)、基径(Bd)、总生物量(Tb)、总叶面积(La)和细根比(Ft).②不同种群在各种生理指标上也表现出了显著性差异,例如净光合速率(A)、蒸腾速率(E)、气孔导度(g)、水分利用效率(WUEi)和脱落酸(ABA)积累.③与来自湿润地区的种群相比,来自干旱地区的种群表现出了较小的生长和形态指标值以及较大的生理指标值.这些对水分可利用性的形态和生理适应性表明,不同种群在其幼苗早期生长和建立方面采用了不同的生存策略,来自湿润地区的杨树种群采用耗水策略从而抗旱性低,而来自干旱地区的杨树采用节水策略从而抗旱性高.这些对干旱的不同反应可以为不同气候地区选择相应的生态型提供一定的参考标准.表4参26     

外来入侵植物紫茎泽兰对昆明地区土壤动物群落的影响

2005年雨季前后的6月至9月,共布设144个样方,采样分析了外来入侵植物紫茎泽兰(Eupatorium adeno-phorum)对云南昆明地区针叶林、阔叶林和草地3种主要生态系统类型地表腐叶层土壤动物群落的影响。研究结果表明,紫茎泽兰入侵后土壤动物类群总数显著减少,其中针叶林减少41.3%,阔叶林减少29.0%,草地减少36.7%;土壤动物群落个体总数下降,其中针叶林减少63.5%,阔叶林减少20.4%,草地减少43.2%。紫茎泽兰入侵影响土壤动物群落多样性和均匀度。6月至8月,在没有紫茎泽兰入侵情况下,针叶林和草地生态系统土壤动物群落多样性、均匀度逐步升高;紫茎泽兰入侵后,由于土壤动物类群数量及部分类群个体数量减少,针叶林和草地土壤动物群落多样性、均匀度有所降低。     

紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）入侵地的生物多样性

生物多样性演变是全球变化的重要组成部分,物种入侵对生物多样的影响已成为当前全球变化领域的研究热点之一。本文研究了西双版纳紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）入侵地的植物、土壤动物与土壤微生物的多样性,结果表明：（1）不同程度入侵区的植物种类及其重要值差别较大,在重度入侵区,紫茎泽兰的重要值高达237.74%,但随着入侵程度的降低,植物种类有所增加且紫茎泽兰的重要值随之降低;丰富度指数、多样性指数、优势度指数与均匀度指数均表现为轻度入侵区〉中度入侵区〉重度入侵区。（2）三种入侵区的土壤动物隶属23目,其中弹尾目（Collembola）、蜱螨目（Acarina）和膜翅目（Hymenoptera）为优势种群,三者总量占捕获总数的61.77%;丰富度指数、多样性指数、优势度指数、均匀度指数与密度类群指数均表现为轻度入侵区〉中度入侵区〉重度入侵区。（3）土壤微生物可培养数量类群方面,细菌表现为中度入侵区〉重度入侵区〉轻度入侵区,放线菌、真菌、自生固氮菌与氨氧化细菌均表现为重度入侵区〉中度入侵区〉轻度入侵区;多样性指数表现为重度入侵区〉轻度入侵区〉中度入侵区,优势度指数表现为轻度入侵区=中度入侵区〉重度入侵区,均匀度指数表现为重度入侵区〉轻度入侵区=中度入侵区。可见,紫茎泽兰入侵地的植物与土壤动物多样性随入侵程度加重而降低,但土壤微生物多样性却随入侵程度加重反而呈上升趋势。今后,加强室内模拟与野外定点长期观测相结合试验是探究紫茎泽兰入侵对生物多样性影响机制的研究方向。     

黑麦草与入侵杂草紫茎泽兰苗期的相对竞争力

为研究利用黑麦草(Lolium perenne)替代种植治理外来入侵杂草紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)再入侵或新入侵丢荒地,采取复合deWit取代试验设计方法用盆栽植物研究了黑麦草和紫茎泽兰在苗期的相对竞争力,观察在若干密度梯度每密度下不同比例条件下两种植物的相对产量、相对产量总和以及竞争攻击力等参数,并比较其表型特征在不同竞争格局下的异同.黑麦草与紫茎泽兰在所有密度及其比例下的相对产量总和(RYT)均近似于1.0,说明这两种植物面临着对相同资源的直接竞争.竞争的结果是,在所有密度及其比例下,紫茎泽兰混种时的生物量均显著小于单种时的生物量(即相对产量RY小于1.0);而黑麦草的相对产量(RY)变化则恰恰相反.黑麦草的株高和地上生物量并不受混种竞争的显著影响(与单种无显著差异),分蘖数反而高于单种,表现出很强的竞争性;而紫茎泽兰在混种竞争下的株高、分株数和地上生物量均显著低于单种(无竞争),表现出较弱的竞争性.对利用黑麦草替代种植治理紫茎泽兰在机械防治后再入侵以及对丢荒地新入侵问题的可行性进行了讨论.图1表3参18     

紫茎泽兰入侵过程中生物群落的交互作用

生物入侵在全球范围内影响了生物群落的结构与功能,打破了群落内物种共存的生态格局,继而反馈性影响全球环境。该文就外来杂草紫茎泽兰入侵对生物群落之间交互作用的影响进行了分析。1）紫茎泽兰通过竞争排斥降低了土著植物群落的多样性,造成依赖于土著植物的节肢动物群落减少或丧失适宜的栖息环境。2）打破了土著植物与节肢动物之间相互依存的状态,并通过单优群落优势和强烈化感作用制约天敌昆虫的自然控制作用。3）通过改变地表生境和枯落物种类影响土壤动物群落。4）引起土壤微生物群落组成和功能的变化,改变土壤中可利用资源的形式和数量,影响并重塑了生物种间互作模式,并动态反馈于地面植物群落新格局的形成。分析指出：1）入侵过程中群落之间的交互作用通过多层次生态过程对群落结构与功能的生态改变发挥影响。2）入侵对生物群落的改变所产生的生态驱动反馈性作用于群落互作模式的重塑、群落和生态系统新格局的重建。同时,指出了生物入侵对群落影响的复杂性以及后续研究的方向。     

云南临沧地区公路两侧紫茎泽兰分布格局

云南省临沧地区是我国紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)传入最早和入侵危害最严重的地区。文章在该地区选取典型路段并设置了10个样地,以等级、路宽、路面状况、路龄、人类活动干扰不同的7条公路为研究对象,分析了紫茎泽兰生物量、株高和株数与距公路距离、公路宽度、景观类型、坡向及海拔的关系。结果表明,公路对紫茎泽兰生物量和株高有显著影响的最远距离为24m,而对株数的影响达34m;6m宽的公路对紫茎泽兰生物量和株数影响最显著,且路龄越长、交通干扰越大的公路两侧的紫茎泽兰入侵危害越严重;紫茎泽兰在公路附近的撂荒地和次生林两个景观类型中入侵危害严重,景观类型对生物量与坡向对株高的影响不显著,位于南坡公路附近的紫茎泽兰生物量和株数最高,研究发现公路附近紫茎泽兰总生物量随海拔升高而增加,在1700m达最大,随后则降低。     

松科植物对干旱胁迫的反应

水分亏缺是制约树木生长的重要环境因子，植物通过形态、生理以及分子水平来适应水分亏缺．渗透调节使植物在低水势下维持正常生理活动，是植物忍耐水分亏缺的重要生理机制．干旱胁迫下，植物形态结构变化有利于水分吸收和传导，从而提高水分利用效率；同时，生物量向根部的分配增加，叶面积/边材面积比发生变化，这种生物量分配转移提高了根和茎向叶片输水能力，从而防止气穴现象；干旱胁迫容易引起光能过剩，过剩的光能会对光合器官产生潜在的危害．依赖于叶黄素循环的热耗散是光保护的主要途径；同时酶促及非酶促系统也是防止光合器官破坏的重要途径；脱落酸作为一种激素逆境信号，活化了与抗旱诱导有关的基因．本文从形态变化、渗透调节、气穴现象、光合作用、水分利用效率、脱落酸以及分子机理等方面阐述了松科植物对干旱胁迫的响应，并对耐旱指标的筛选进行了讨论，干旱胁迫下，各耐旱机理相互制约，需要联合各个方面的因素来考虑整个植物对干旱的反应．参99。     

内生真菌感染对黑麦草若干抗旱生理特征的影响

对周期性干旱胁迫下内生真菌感染（EI）和非感染（EF）的黑麦草植株的几项生理指标进行了比较。结果表明，干旱胁迫导致EI和EF叶片相对水分含量下降，细胞膜透性增加，游离脯氨酸累积，叶绿素，类胡萝 纱和淀粉含量下降，可溶性糖含量增加，与EF植株相比，干旱胁迫下EI植株可溶性糖含量较高，膜透性及脯氨酸含量均较低，从生理生化角度说明内生真菌可提高其宿主植物的抗旱性。图3参39     

甘蒙柽柳与沙棘抗旱性研究

在野外条件下,应用ＰＶ技术研究了中龄的甘蒙柽柳和沙棘的水分参数［ｐｓ（ｓａｔ）、ｐｓ（ｔｌｐ）］及其生理生态学意义、季节变化规律．探讨了水分胁迫条件下树木的适应性．结果表明,水分参数具有一定的的季节变化规律．干旱胁迫条件下树木具有一定的渗透调节能力,其幅度大小随季节而发生变化;嫩枝生长时期,树木的抗旱性和渗透调节能力都很弱,随着枝条的木质化和叶子的革质化程度的增强,树木的抗旱性逐渐增强．