空心蓮子草對(duì)不同水分處理的表型可塑性響應(yīng)(共6頁(yè))

1、 空心蓮子草對(duì)不同水分(shufn)處理的表型可塑性響應(yīng)易勇根 董進(jìn)曲 王開(kāi)雄 程文(chn wn)生南昌大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院生物(shngw)技術(shù)系摘要：空心蓮子草是一種危害性極大的入侵物種。它給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了巨大的損失，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。空心蓮子草植株對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，在多種生境下都能生存。前人關(guān)于空心蓮子草的相關(guān)研究主要集中在土壤水分、養(yǎng)分或光照等單因素對(duì)其表型可塑性的影響等方面1。本文研究了空心蓮子草對(duì)不同水分處理的表型可塑性響應(yīng)。結(jié)果表明：水生條件下，空心蓮子草植株的總生物量為最大值，隨著土壤含水量的減少，植株的總生物量呈降低趨勢(shì)，但根冠比和根生物量比卻增大。關(guān)鍵

2、詞：空心蓮子草；土壤水分；表型可塑性Phenotypic Plasticity of Alternanthera philoxeroides in Response to Different water treatmentAbstract:Alternanthera philoxeroides is the harm great invasive species. It gives our countrys economy has brought huge losses, the ecological environment caused serious damage. Alternanthe

3、ra plant adaptation to the environment ability, in a variety of habitat can survive. Predecessors about alternanthera related research mainly focus on soil moisture, nutrients or illumination single factors on the phenotypic plasticity influence 1. This paper studies the alternanthera for different

4、water treatment of phenotypic plasticity response. The results show that under the condition of aquatic alternanthera plant total biomass for maximum, with soil moisture content, plant to reduce the total biomass was reduced, but the root cap ratio and root biomass ratio is increased.Key words:Alter

5、nanthera philoxeroides;soil moisture;phenotypic plasticity引言外來(lái)物種可以通過(guò)人類(lèi)有意或無(wú)意的活動(dòng)或自然因素進(jìn)入新的（通常是遙遠(yuǎn)的）區(qū)域，在新的環(huán)境區(qū)域爆發(fā)性擴(kuò)散，并造成一定的經(jīng)濟(jì)損失、導(dǎo)致生物多樣性減少等災(zāi)害，即為生物入侵2。我國(guó)是遭受外來(lái)入侵種危害最嚴(yán)重的國(guó)家之一3。2003年，國(guó)家環(huán)?？偩质状喂剂宋：ξ覈?guó)最嚴(yán)重的16種外來(lái)入侵物種，其中就包含有空心蓮子草4。空心蓮子草繁殖能力和適應(yīng)能力都很強(qiáng)，且生長(zhǎng)迅速，能與本土植物爭(zhēng)奪肥料、水分等。由于該雜草具有匍匐地下莖，莖段的再生能力很強(qiáng)，所以很難用人工的方法根除，是農(nóng)田里的一種惡性雜草5

6、?？招纳徸硬莸奈：χ饕憩F(xiàn)在：阻止水流、阻塞航道、影響水上交通；繁殖力強(qiáng)、競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，抑制其他植物生長(zhǎng)，使群落物種單一化；封閉水面，造成魚(yú)類(lèi)呼吸困難，影響?hù)~(yú)類(lèi)生長(zhǎng)和捕撈；常附著有肝蛭蟲(chóng)病的蟲(chóng)卵及幼蟲(chóng)（尾蚴、囊蚴）等寄生蟲(chóng)；含3.8%的皂甙，易引起家畜腹瀉和姜蟲(chóng)病，危害家畜健康；在農(nóng)田、果園、菜園、桑園、苗圃等地，地下莖蔓延呈蜘蛛網(wǎng)狀，與植物爭(zhēng)肥、爭(zhēng)水，使產(chǎn)量受損。水花生危害水稻、小麥、玉米、甘薯、萵苣引起的產(chǎn)量損失分別為45%、36%、19%、63%、47%，蔬菜損失一般為515%，嚴(yán)重時(shí)20%以上；在田間溝渠內(nèi)大量繁殖，使水流不暢，影響農(nóng)田排灌，費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)電；入侵公園、林地、草坪、荷塘、河

7、流、湖泊等風(fēng)景名勝，影響旅游業(yè)；滋生蚊蠅，危害人類(lèi)健康7?？招纳徸硬莸倪m應(yīng)能力很強(qiáng)，在陸生、濕生、水生等多種生境(shn jn)下都能生長(zhǎng)6。而且它的抗逆性也很強(qiáng)：抗寒力，當(dāng)冬季(dngj)水溫降至0時(shí)，水面(shu min)植株凍死，水下部分仍有生活力，氣溫10即可萌芽生長(zhǎng)，最適宜生長(zhǎng)溫度為2232；耐鹽力，該草可忍耐高達(dá)10%的鹽水溶液，可忍受10%濃度的靜止海水和30%濃度的流動(dòng)海水；抗酸堿能力，可適應(yīng)pH510，最適pH68之間；抗污染力，可在日排放量達(dá)100萬(wàn)噸以上，水質(zhì)混濁、灰褐色、有機(jī)物含量高、無(wú)氧、厭氣發(fā)酵、排放H2S和甲烷的污水環(huán)境中茂盛生長(zhǎng)。本文以空心蓮子草為材料，研究了植

8、株形態(tài)和生物量分配對(duì)土壤水分的不同響應(yīng)。材料和方法實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)所用材料取自南昌大學(xué)前湖校區(qū)龍騰湖邊的空心蓮子草實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)幼苗生長(zhǎng)一周后進(jìn)行處理，分為旱生（表層土壤干旱）、濕生（表層土壤始終保持濕潤(rùn)）和水生3個(gè)處理。旱生處理每隔兩天澆水一次；濕生處理每天澆水一次；水生處理始終保持水盆中水漫過(guò)土壤。每個(gè)處理2盆空心蓮子草，每盆8棵空心蓮子草。數(shù)據(jù)處理分析1、空心蓮子草形態(tài)特征及總生物量對(duì)土壤水分的響應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，土壤水分對(duì)空心蓮子草的株高、總生物量均有顯著影響。由圖1可知，旱生環(huán)境下空心蓮子草的株高最短（4.73cm），濕生和水生環(huán)境下空心蓮子草的株高相差不大（分別為14.92cm和14.

9、41cm），但都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于旱生環(huán)境下空心蓮子草的株高。隨著水分的增加，空心蓮子草的總生物量也顯著增加（圖2）。圖1 不同(b tn)水分處理對(duì)空心蓮子草株高的影響圖2 不同水分(shufn)處理對(duì)空心蓮子草總生物量的影響2、空心蓮子(linz)草生物量分配對(duì)土壤水分的響應(yīng)由圖3、圖4可知，水生環(huán)境下空心蓮子草的葉生物量比和莖生物量比最大，分別為0.21和0.68，隨著水分的減少，空心蓮子草的葉生物量比和莖生物量比呈遞減趨勢(shì)；但根冠比和根生物量比卻顯著增大（圖5、圖6），在旱生環(huán)境下，空心蓮子草對(duì)根生物量的分配最大，而在水生環(huán)境下空心蓮子草對(duì)根生物量的分配最小。圖3 不同水分處理對(duì)空心蓮子(lin

10、z)草葉生物量比的影響圖4 不同水分處理(chl)對(duì)空心蓮子草莖生物量比的影響圖5 不同水分處理對(duì)空心蓮子(linz)草根冠比的影響圖6 不同水分處理(chl)對(duì)空心蓮子草根生物量比的影響結(jié)論(jiln)在不同水分環(huán)境下，空心蓮子草表現(xiàn)出不同的適應(yīng)性。水生環(huán)境下，空心蓮子草的總生物量最高，隨著土壤水分的減少，總生物量也減少。惡劣環(huán)境會(huì)影響空心蓮子草的長(zhǎng)勢(shì)。外來(lái)植株對(duì)土壤水分的響應(yīng)主要表現(xiàn)在表型可塑性和植株生物量配比方法的方面。功能平衡假說(shuō)認(rèn)為，在必要資源較少時(shí)，植株會(huì)增加相應(yīng)的吸收結(jié)構(gòu)，或減少對(duì)其他消耗結(jié)構(gòu)的投資，來(lái)更好的適應(yīng)環(huán)境8。實(shí)驗(yàn)表明，旱生環(huán)境下，空心蓮子草根冠比和根生物量比最大。隨著

11、水分的減少，空心蓮子草的根冠比和根生物量比顯著增大，而葉生物量比和莖生物量比顯著減小。表明在旱生環(huán)境下，空心蓮子草對(duì)植株地上部分的投資轉(zhuǎn)向地下部分，增加根生物量的分配，這將有利于提高空心蓮子草對(duì)水分的吸收。而在濕生和水生環(huán)境下，土壤水分充足，植株將更多的生物量分配到地上部分提高自身的光合作用。 將空心蓮子草的根冠比、根生物量比、莖生物量比和葉生物量比隨土壤水分升高或降低的程度相比較，可以得出各植株生物量比隨土壤水分變化而發(fā)生的變化不盡相同，這說(shuō)明空心蓮子草各主要生長(zhǎng)繁殖(fnzh)器官對(duì)土壤水分含量響應(yīng)的敏感性有很大差異，但整體來(lái)說(shuō)還是具有敏感性。由此可知，空心蓮子草植株對(duì)土壤水分含量的響應(yīng)具

12、有整體敏感性，但各生長(zhǎng)繁殖器官的敏感性各有差異。參考文獻(xiàn)1.姜立志.入侵(rqn)植物喜旱蓮子草對(duì)異質(zhì)環(huán)境的表型可塑性響應(yīng)D.華中師范大學(xué).2009.62.馬克明，白雪(bi xu).生物保護(hù)的經(jīng)濟(jì)學(xué)J.生物多樣性.2006,14（3）265-2733.Xie Y,Li Z-Y,Geng W-P,et al.Invasive species in china-an overviewJ.biodiversity and Conservation,2001,10:1317-13414.中國(guó)國(guó)家環(huán)?？偩?，中國(guó)科學(xué)院.2003，中國(guó)第一批入侵物種名單5.Mitchell D S.Aquatic weeds in Australian Inland WaterM.Canbera:Australian Govermment Publishing Service.19786.申瑞玲，關(guān)保華，蔡穎，等.底泥高磷濃度提高了喜旱蓮子草的入侵性.植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2007,31（4）：665-6727.潘曉云，耿宇鵬，Alejandro SOSA，等.入侵植物喜旱蓮子草-生物學(xué)、生態(tài)學(xué)及管理.武漢植物學(xué)研究，2007,45（6）：884-9008