【摘要】：氣候變暖對(duì)入侵植物的生長與防御策略產(chǎn)生重要影響,但目前很少關(guān)注氣候變暖對(duì)入侵植物營養(yǎng)與防御資源的影響,而在全球變暖背景下入侵植物與專食性昆蟲和廣食性昆蟲的互作關(guān)系也未見報(bào)道。因此研究氣候變暖如何通過改變植物初生物質(zhì)和次生物質(zhì)及植物的生長發(fā)育,進(jìn)而影響入侵植物與本土植食性昆蟲的互作關(guān)系,對(duì)全球變化生物學(xué)及入侵生態(tài)學(xué)具有重要的理論和實(shí)際意義。本文以對(duì)我國生態(tài)和經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重危害的入侵植物空心蓮子草(Alternanthera philoxeroides)及本地同屬植物蓮子草(Alternanthera sessilis)為研究對(duì)象,采用紅外線輻射加熱器模擬增溫,比較空心蓮子草和蓮子草的表型、生長、營養(yǎng)物質(zhì)和防御化合物等對(duì)增溫的響應(yīng)。利用Y型嗅覺儀、離體培養(yǎng)皿和田間實(shí)驗(yàn)探究增溫處理的空心蓮子草與蓮子草對(duì)廣食性昆蟲斜紋夜蛾(Spodoptera litura)及寡食性昆蟲蝦鉗菜披龜甲(Cassida piperata)生長發(fā)育和寄主選擇偏好的影響。采用頂空吸附法對(duì)植物揮發(fā)物進(jìn)行收集,通過GC-MS鑒定,用SIMCA主成分分析植物揮發(fā)物。主要研究結(jié)果如下:1.增溫處理對(duì)空心蓮子草和蓮子草生長與防御資源的影響在植物生長方面,增溫處理顯著提高混種空心蓮子草克隆株數(shù)和蓮子草蓋度;同時(shí)增溫處理顯著增加盆栽蓮子草根生物量1.28g,提高盆栽空心蓮子草葉生物量1.28g和根生物量1.33g;無論是否增溫,盆栽空心蓮子草根冠比顯著大于蓮子草。在植物初生物質(zhì)方面,增溫處理顯著降低混種空心蓮子草葉片氮含量1.03%,提高C/N比;但顯著升高盆栽蓮子草葉片氮含量0.32%,降低C/N比。增溫處理顯著降低混種空心蓮子草葉片淀粉含量4%和可溶性總糖含量2.19%,升高果糖含量0.09%和蔗糖含量1.32%;降低混種蓮子草葉片淀粉含量3.93%和果糖含量0.03%,升高蔗糖含量0.81%、可溶性總糖含量6.04%和木質(zhì)素含量2.20%;增溫處理顯著升高盆栽空心蓮子草葉片木質(zhì)素含量0.1%,降低蓮子草葉片木質(zhì)素含量0.03%。在植物次生物質(zhì)方面,增溫處理顯著升高混種蓮子草葉片總黃酮含量1.27ug/mg和總酚含量0.73%,但降低空心蓮子草葉片三萜皂苷含量6.99mg/g和單寧含量0.016ug/mg。2.增溫的空心蓮子草和蓮子草對(duì)斜紋夜蛾與蝦鉗菜披龜甲生長發(fā)育的影響無論增溫與否,空心蓮子草對(duì)斜紋夜蛾和披龜甲的生長發(fā)育的抑制作用均顯著大于蓮子草。與對(duì)照相比,增溫處理的蓮子草不利于斜紋夜蛾和蝦鉗菜披龜甲生長發(fā)育。而增溫處理的空心蓮子草只對(duì)廣食性昆蟲斜紋夜蛾的生長發(fā)育產(chǎn)生不利影響,對(duì)寡食性的蝦鉗菜披龜甲無影響。3.增溫的空心蓮子草和蓮子草對(duì)斜紋夜蛾與蝦鉗菜披龜甲寄主選擇的影響在不增溫處理中,蓮子草對(duì)斜紋夜蛾和蝦鉗菜披龜甲的吸引力強(qiáng)于空心蓮子草,但增溫處理消除這種差異。無論是否增溫,與空心蓮子草相比,斜紋夜蛾偏好在蓮子草上產(chǎn)卵。與不增溫處理相比,增溫處理均顯著降低斜紋夜蛾在蓮子草和空心蓮子草產(chǎn)卵偏好指數(shù)。外來入侵植物空心蓮子草的揮發(fā)物與本地同屬植物蓮子草的揮發(fā)物有顯著差異,增溫處理均改變空心蓮子草和蓮子草的揮發(fā)物。綜上所述,與蓮子草相比,增溫處理顯著提高入侵植物空心蓮子草生物量,同時(shí)降低空心蓮子草營養(yǎng)物質(zhì)的含量,進(jìn)而降低斜紋夜蛾在空心蓮子草上的存活率和產(chǎn)卵偏好,對(duì)廣食性昆蟲產(chǎn)生不利影響。因此,氣候變暖通過改變?nèi)肭种参锟招纳徸硬菖c廣食性昆蟲的互作關(guān)系,從而可能加速空心蓮子草的入侵。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：Q948
【圖文】：

增溫對(duì)入侵植物空心蓮子草與本土植食性昆蟲互作關(guān)系的影響7 技術(shù)路線究通過增溫處理比較入侵植物空心蓮子草和本地同屬植物蓮子草的生和對(duì)昆蟲的化學(xué)通訊的影響。通過盆栽苗試驗(yàn)，分析入侵和本地植物發(fā)育狀況，如株高、克隆株數(shù)和地上地下生物量等；利用室內(nèi)培養(yǎng)皿究增溫如何改變?nèi)肭趾捅镜刂参锍跎x產(chǎn)物和次生代謝產(chǎn)物的含量性昆蟲斜紋夜蛾和寡食性昆蟲蝦鉗菜披龜甲的生長發(fā)育產(chǎn)生影響；采本土植食性昆蟲對(duì)增溫后入侵植物空心蓮子草和本地植物蓮子草寄主的變化，最后采用頂空吸附法對(duì)植物揮發(fā)物進(jìn)行收集，通過 GC-MS侵植物空心蓮子草與本土植食性昆蟲互作關(guān)系提供理論基礎(chǔ)（圖 1-

圖 2-1 開放式紅外增溫設(shè)施Fig. 2-1 Infrared radiator on the open-air test field越冬期過后，2018 年 3 月 3 日增溫小區(qū)入侵植物空心蓮子草匍匐莖開始萌芽，4 月21 日蓮子草開始發(fā)芽（圖 2-2）。由于混合種植的入侵植物空心蓮子草種間競爭力比較強(qiáng)，阻礙本地植物蓮子草的生長，在 5 月 21 日測量完克隆株莖長、克隆株數(shù)、莖節(jié)數(shù)和蓋度等指標(biāo)后全部進(jìn)行修剪。

圖 2-2 增溫對(duì)混種植株生長的示意圖Fig. 2-2 Schematic diagram of warming on the growth of mixed plants單種實(shí)驗(yàn)用的花盆為 AC 型 21×16cm，培養(yǎng)基質(zhì)為營養(yǎng)土：蛭石：表層土=1:1:2。2018 年 6 月 25 日開展盆栽增溫實(shí)驗(yàn)（圖 2-1 b），取四種處理的實(shí)驗(yàn)小區(qū)混種植株，將等長度的克隆莖段作為營養(yǎng)繁殖體，水平種植于花盆中，保證每個(gè)莖節(jié)粗細(xì)相同，莖節(jié)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2773121