【摘要】：生物入侵對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境造成了不可忽視的影響,已經(jīng)廣泛引起了人們的關(guān)注。探索防治外來(lái)入侵植物逐漸成為研究熱點(diǎn),其中以入侵植物與鄉(xiāng)土植物的相互作用關(guān)系為研究重點(diǎn),廣泛開(kāi)展了包括化感作用及競(jìng)爭(zhēng)等相互作用關(guān)系的研究。本研究以入侵海南島廣大地區(qū)的3種菊科植物:三葉鬼針草(Bidens pilosa)、假臭草(Eupatorium catarium)、南美蟛蜞菊(Wedelia trelobata)為主要研究對(duì)象,探索利用植物種間的相互作用機(jī)制來(lái)對(duì)這些入侵植物進(jìn)行生物防控的方法。開(kāi)展了入侵植物之間的化感互作研究,鄉(xiāng)土植物苦楝(Melia azedarach)、白背葉(Mallotus apelta)、三椏苦(Melicope pteleifolia)等對(duì)入侵植物的化感抑制研究,以生長(zhǎng)型為灌木的鄉(xiāng)土植物基及樹(shù)(Carmona microphylla)與草本的入侵植物的生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)研究。主要結(jié)果如下:入侵植物之間的化感作用生物防控研究。用入侵植物的浸提液處理其他入侵植物的種子,觀察種子萌發(fā)受到的影響,研究入侵植物之間的化感作用。結(jié)果顯示:三葉鬼針草(30-50g/L的濃度)和假臭草(30-50g/L的濃度)之間有強(qiáng)烈的相互抑制作用,且抑制作用隨著浸提液濃度的增大而增強(qiáng);南美蟛蜞菊(15-50g/L的濃度)對(duì)假臭草和三葉鬼針草則表現(xiàn)出了不同程度的促進(jìn)作用。三葉鬼針草和假臭草之間的強(qiáng)烈互相抑制作用可以用來(lái)對(duì)其進(jìn)行生物防控。此外,用這三種菊科入侵植物浸提液的GC-MS分析結(jié)果中濃度較高、植物體內(nèi)分布廣泛的鄰苯二酚和2,3-丁二醇進(jìn)行單一化合物作用實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示:在1-10mmol/L的濃度范圍內(nèi)鄰苯二酚對(duì)假臭草和三葉鬼針草的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)均有較強(qiáng)的抑制作用,在很低濃度(1mmol/L)就可顯著抑制其種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng),濃度略高時(shí),假臭草和三葉鬼針草的種子完全不能萌發(fā)。在1-10mmol/L的濃度范圍內(nèi)2,3-丁二醇對(duì)假臭草和三葉鬼針草的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)也具有強(qiáng)烈的抑制作用,且這種抑制作用隨著濃度增大而增強(qiáng),相較之下,三葉鬼針草對(duì)2,3-丁二醇比假臭草更為敏感。這兩種化學(xué)物質(zhì)均有望用來(lái)開(kāi)發(fā)除草劑。鄉(xiāng)土植物對(duì)入侵植物的化感作用生物防控研究。用5種海南鄉(xiāng)土植物苦楝、白背葉、三椏苦、海芋(Alocasia macrorrhiza)和假劅(Piper sarmentosum)的浸提液(15-50g/L的濃度)處理假臭草和三葉鬼針草的種子,觀察種子萌發(fā)受到的影響。結(jié)果顯示:海芋和假劅對(duì)入侵種的種子萌發(fā)作用不顯著�？嚅�、白背葉和三椏苦對(duì)假臭草和三葉鬼針草均具有顯著的抑制作用,尤其是苦楝的浸提液,當(dāng)其濃度較高時(shí)(30g/L),兩種入侵植物的種子基本不能萌發(fā),且對(duì)已萌發(fā)的幼苗的抑制作用也最為強(qiáng)烈,對(duì)假臭草和三葉鬼針草的抑制作用較白背葉和三椏苦強(qiáng)烈�？嚅�、白背葉和三椏苦的浸提液對(duì)假臭草的抑制作用強(qiáng)度整體表現(xiàn)為為苦楝三椏苦白背葉,對(duì)三葉鬼針草的抑制作用強(qiáng)度則為苦楝白背葉三椏苦。相較之下,苦楝最有化感抑制潛力,可以考慮用苦楝浸提液做為對(duì)這兩種菊科入侵植物的生物抑制劑,原料具有易獲得性,且無(wú)環(huán)境污染的隱患。(3)鄉(xiāng)土植物與入侵植物的生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)防控研究。鄉(xiāng)土植物基及樹(shù)分別與入侵植物三葉鬼針草和南美蟛蜞菊以不同數(shù)量配置混合種植在樣方(1 m×1 m)中,進(jìn)行為期1年的實(shí)驗(yàn),觀察生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)情況。結(jié)果顯示:基及樹(shù)對(duì)三葉鬼針草的株高表現(xiàn)出了一定的抑制趨勢(shì),混種基及樹(shù)的數(shù)量越多,趨勢(shì)越明顯。在12株基及樹(shù)與8株及30株三葉鬼針草混種的處理?xiàng)l件下,基及樹(shù)對(duì)三葉鬼針草的生物量的抑制作用最為顯著,三葉鬼針草的生物量顯著低于單純種植8株(P=0.035)和30株(P=0.019)三葉鬼針草的處理組。光合作用方面,12株基及樹(shù)與8株三葉鬼針草混種的處理組中三葉鬼針草的光合速率最小,且混種不同株數(shù)基及樹(shù)的三葉鬼針草樣方中,三葉鬼針草的光合速率均不同程度低于單純種植三葉鬼針草的對(duì)照組,基及樹(shù)表現(xiàn)出了一定的抑制作用。對(duì)于南美蟛蜞菊,基及樹(shù)在蓋度方面對(duì)其有顯著的抑制作用,且表現(xiàn)出了隨著基及樹(shù)相對(duì)數(shù)量的增加其抑制作用增強(qiáng)的趨勢(shì),12株基及樹(shù)與30株南美蟛蜞菊混種的處理組中,南美蟛蜞菊的蓋度在四次測(cè)定中均顯著低于單純種植30株南美蟛蜞菊的處理組(P0.05)。在光合作用方面,各組混種有不同數(shù)量基及樹(shù)的南美蟛蜞菊樣方中,南美蟛蜞菊的凈光合速率均小于單純種植南美蟛蜞菊的處理組,基及樹(shù)對(duì)南美蟛蜞菊的光合作用表現(xiàn)出了一定的抑制趨勢(shì)。南美蟛蜞菊是多年生入侵草本,而基及樹(shù)作為一種多年生的灌木種,它們之間的“較量”結(jié)果還需要長(zhǎng)期的觀察。對(duì)于鄉(xiāng)土種基及樹(shù),其株高、冠幅、基徑、蓋度和生物量上均受到兩種入侵植物不同程度的抑制,受三葉鬼針草的抑制作用較強(qiáng)烈,相比之下,南美蟛蜞菊對(duì)其的影響并不顯著。同樣在光合作用方面,基及樹(shù)在一年的生長(zhǎng)期內(nèi)株高增長(zhǎng)較草本少,而三葉鬼針草相對(duì)占株高優(yōu)勢(shì),對(duì)基及樹(shù)的光合作用抑制作用較明顯,但到了后期三葉鬼針草出現(xiàn)衰老倒伏時(shí),基及樹(shù)受到的光照限制大大減小。在生物量上,與三葉鬼針草混種時(shí)基及樹(shù)的生物量低于與南美蟛蜞菊混種及單純種植基及樹(shù)的處理組。整體上,在一年的生長(zhǎng)期內(nèi),三葉鬼針草對(duì)基及樹(shù)的抑制作用較南美蟛蜞菊強(qiáng),但三葉鬼針草是一年生草本,基及樹(shù)則是多年生灌木,若將實(shí)驗(yàn)持續(xù)幾年,其結(jié)果對(duì)入侵植物的防控可能更有參考價(jià)值�？傊�,在本研究中,使用基及樹(shù)“圍堵”兩種入侵植物均表現(xiàn)出了一定的的抑制趨勢(shì)。基及樹(shù)作為一種灌木,雖然其生長(zhǎng)較為緩慢,但其冠幅大、枝條叢生,對(duì)其他植物的阻擋遮蔽優(yōu)勢(shì)更不可小視。因此我們認(rèn)為,基及樹(shù)有望成為能夠生物防控這兩種入侵植物的鄉(xiāng)土種,具體的作用效果還需要長(zhǎng)期持續(xù)觀測(cè)。
【圖文】：

不同濃度的南美蟛蜞菊和假臭草的浸提液對(duì)三葉鬼針草種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的抑制率

3-2 不同濃度的南美蟛蜞菊和三葉鬼針草的浸提液對(duì)假臭草種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的抑 3-1 假臭草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)對(duì)不同濃度南美蟛蜞菊和三葉鬼針草浸提液的化感應(yīng)指數(shù) 3-2 假臭草的幼苗生物量對(duì)不同濃度南美蟛蜞菊和三葉鬼針草浸提液的化感響應(yīng)指數(shù)提液濃度(g/L)化感響應(yīng)指數(shù)（RI）南美蟛蜞菊浸提液 三葉鬼針草浸提液萌發(fā)指數(shù) 株高 根長(zhǎng) 萌發(fā)指數(shù) 株高 根長(zhǎng)15 -0.09432a0.3392a0.8698a-0.54357a0.5986a-0.07730 -0.15348a0.7692b0.4469b-0.86713a0.2229b-0.27650 -0.33137b1.2857c0.0251c-0.91488b-0.0841c-0.432假臭草幼苗生物量的化感響應(yīng)指數(shù)（RI）
【學(xué)位授予單位】：海南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S476

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2628961