加拿大一枝黃花生態(tài)適應(yīng)機(jī)制研究.pdf

1、加拿大一枝黃花（Solidago canadensis L.）屬菊科（ Asteraceae）一枝黃花屬（Solidago）的多年生草本植物，原產(chǎn)自北美，是世界性惡性雜草。由于其特有的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性，該外來植物會造成入侵地生物多樣性的損失、嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和景觀破壞等一系列危害。本研究首先從不同入侵梯度的加拿大一枝黃花群落的物種種類以及密度調(diào)查開始，再進(jìn)一步的開展了加拿大一枝黃花有性繁殖、無性繁殖、化感作用以及對土壤理化性質(zhì)的影響等研

2、究，旨在解釋加拿大一枝黃花的入侵優(yōu)勢，為其防除提供一定的理論依據(jù)。
　　1、加拿大一枝黃花不同入侵程度群落物種種類及物種密度調(diào)查：本研究采用樣方法對加拿大一枝黃花不同入侵程度群落內(nèi)的植物組成以及物種密度進(jìn)行調(diào)查，分析了不同入侵梯度群落內(nèi)的物種多樣性指數(shù)。結(jié)果表明：（1）隨著加拿大一枝黃花入侵程度增加，群落內(nèi)植物種類及相對密度降低，在輕度入侵的群落中有21種植物，加拿大一枝黃花的相對密度為0.057；而在加拿大一枝黃花重度入侵地區(qū)，

3、本土植物僅有6種，加拿大一枝黃花的相對密度高達(dá)0.690。（2）加拿大一枝黃花降低被入侵群落的物種多樣性，在輕度入侵區(qū)域，群落的Shannon-Wenner多樣性指數(shù)較大，為2.67±0.28，而重度入侵群落的Shannon-Wenner多樣性指數(shù)僅為0.93±0.81，不同入侵程度的群落的物種多樣性指數(shù)之間有顯著性差異。
　　2、通過對加拿大一枝黃花有性繁殖的研究表明：（1）加拿大一枝黃花不同部位花序產(chǎn)生的種子活力不同，位于花序

4、主干下部的花序產(chǎn)生種子的千粒重比中部和上部種子的千粒重大，為50.41mg。加拿大一枝黃花的種子萌發(fā)率較高，其中下部種子平均萌發(fā)率最高，為65.8％，明顯高于中部與上部種子的萌發(fā)率，各部分種子萌發(fā)率存在顯著性差異（P=0.05）；（2）加拿大一枝黃花種子的平均萌發(fā)率和發(fā)芽指數(shù)分別為61.00%、20.23，蒲公英（Taraxacum mongolicum）和黃鵪菜（Youngia Japonica）2種菊科植物的萌發(fā)率分別為38.80%

5、、51.00%，發(fā)芽指數(shù)依次為8.54、7.33。與這2種菊科植物相比，加拿大一枝黃花的種子的活力指數(shù)大，萌發(fā)率和發(fā)芽指數(shù)存在顯著性差異。
　　3、通過對加拿大一枝黃花無性生殖的研究表明：（1）人工剪除等人為能夠促進(jìn)加拿大一枝黃花地上莖的應(yīng)激性繁殖策略，使其在剪除部位附近萌發(fā)生成新的克隆分支。隨著加拿大一枝黃花地上莖剪除后剩余高度的增加，剪除部位新生分支數(shù)增加，割除后剩余高度為130cm時新生分支數(shù)為9.5個，其他割除干擾后新生分

6、支數(shù)均在4個以上；（2）人工割除干擾引起加拿大一枝黃花生物量分配的變化，自然條件下，加拿大一枝黃花在根、莖、葉、花的分配分別為0.145、0.491、0.209和0.155，人工割除干擾后加拿大一枝黃花更多的向有性生殖器官投資，有性生殖器官的比例平均在0.21以上，在根、莖器官的生物量投資相應(yīng)減少，人工割除前后的加拿大一枝黃花生物量分配有明顯差異。（3）加拿大一枝黃花的根狀莖具有較強(qiáng)的無性繁殖能力。隨著埋藏深度的增加，加拿大一枝黃花根狀

7、莖片段的發(fā)芽數(shù)隨之降低，且隨著該物種根狀莖的節(jié)數(shù)的減少，其發(fā)芽率在降低，含有3個節(jié)的根狀莖片段的發(fā)芽數(shù)在深度為3cm與15cm的處理中的發(fā)芽數(shù)分別為7.2個和4.6個，而有1個節(jié)的根狀莖片段在深度為3cm與15cm的處理中的發(fā)芽數(shù)分別為2.4和0個；隨著埋藏深度的增加，加拿大一枝黃花根狀莖的初始萌發(fā)天數(shù)隨之升高，深度為3cm和15cm的處理中加拿大一枝黃花根狀莖初始萌發(fā)分別為第6.4天和第30.2天。
　　4、采用不同濃度的加拿大

8、一枝黃花地上部分浸提液分別對番茄（ Lycopersicon esculentum Mill）、特矮青（Brassica chinensis var chinensis）、黑麥草（Lolium perenne L.）種子萌發(fā)實(shí)驗進(jìn)行處理，分別測定不同種子的終萌發(fā)率和發(fā)芽指數(shù)以及種子萌發(fā)動態(tài)。研究結(jié)果表明：（1）加拿大一枝黃花的地上部分能夠分泌某些化感物質(zhì)，對其他植物產(chǎn)生影響；（2）不同濃度的加拿大一枝黃花水浸提液對3種種子均有不同程度的

9、抑制作用，且濃度越高，抑制作用越強(qiáng)。
　　5、對加拿大一枝黃花不同入侵梯度區(qū)域的土壤理化性質(zhì)的的測定，結(jié)果表明：（1）隨著加拿大一枝黃花入侵程度的加深，入侵地土壤含水量呈上升趨勢，在重度入侵區(qū)域，土壤含水量為0.24，比未入侵地區(qū)增加了20%左右，證明加拿大一枝黃花的入侵可以提高土壤的持水能力；（2）加拿大一枝黃花的入侵降低了被入侵地區(qū)的土壤養(yǎng)分，進(jìn)而抑制本土植物的生長和發(fā)育。
　　6、對加拿大一枝黃花不同部位葉片的葉綠素相

10、對含量以及光合作用日變化進(jìn)行測定，結(jié)果表明：（1）不同部位葉片的葉綠素相對含量不同，中部葉片最高，其數(shù)值為37.29±0.884SPAD；（2）加拿大一枝黃花不同部位葉片的凈光合速率日變化趨勢不同，其中中部葉片的光合作用能力最高，其最高值達(dá)到21.176?molCO2·m-2·S-1，上部葉片與中部葉片的光合作用存在午休現(xiàn)象。下部葉片的凈光合速率日變化曲線為單峰型，其光合作用能力較弱，最高值為16.688?molCO2·m-2·S-1。