剪葉對(duì)入侵植物椴葉鼠尾草生長(zhǎng)繁殖的影響

研究背景椴葉鼠尾草椴葉鼠尾草為唇形科鼠尾草屬草本植物。椴葉鼠尾草是一種原產(chǎn)中美洲的雜草，現(xiàn)已入侵到美國(guó)、埃塞俄比亞、南非和澳大利亞等地，并對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成了不同程度的影響。椴葉鼠尾草于20世紀(jì)90年代初伴隨著花卉引種進(jìn)入昆明，后在云南、四川等地迅速擴(kuò)散。目前對(duì)該種植物的相關(guān)研究很少。研究意義隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展，全球一體化進(jìn)程越來(lái)越快，隨之帶來(lái)的生態(tài)和環(huán)境問(wèn)題也愈演愈烈，生物入侵便是其中之一。我國(guó)是生物入侵比較嚴(yán)重的國(guó)家之一，如紫莖澤蘭、薇甘菊、加拿大一枝黃花等植物的入侵嚴(yán)重破壞了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)，其中有的還危害到了人類的生存與健康。盡管我國(guó)加大了生物入侵的研究和防治，但是每年都會(huì)有新的入侵種被發(fā)現(xiàn)。椴葉鼠尾草近幾年在昆明附近快速擴(kuò)張，用國(guó)際權(quán)威的外來(lái)物種入侵性的有效性系統(tǒng)“澳大利亞雜草評(píng)估系統(tǒng)”進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該種雜草是一個(gè)具有高入侵風(fēng)險(xiǎn)的物種。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)于椴葉鼠尾草的生物學(xué)特性及入侵機(jī)制仍不清楚，不能為其防控提供基本的科學(xué)依據(jù)。因此，有必要進(jìn)一步對(duì)這種入侵植物進(jìn)行研究，以利于了解其生物學(xué)特性，為其入侵機(jī)制的解釋、綜合治理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。材料與方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)材料將椴葉鼠尾草種子，先于培養(yǎng)皿內(nèi)培養(yǎng)，待種子萌發(fā)出芽后移栽到大小一致的花盆中。栽培用土按紅土:沙=2:1的比例混合均勻后填入花盆內(nèi)，并保證每盆裝土量一致。試驗(yàn)在西南林業(yè)大學(xué)溫室大棚中進(jìn)行，根據(jù)天氣情況和大棚內(nèi)環(huán)境適時(shí)澆水，常規(guī)栽培管理。實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)試驗(yàn)地位于云南省昆明市西南林業(yè)大學(xué)，昆明處于102°45'41″E、25°04'00″N，海拔1891m的區(qū)域，屬北亞熱帶半濕潤(rùn)高原季風(fēng)氣候類型，年平均氣溫15℃，最熱（7~8月）和最冷（1月）月平均氣溫分別為25℃和3℃，年平均降水量840.3mm，年平均相對(duì)濕度約68.2%。試驗(yàn)在西南林業(yè)大學(xué)溫室大棚進(jìn)行。試驗(yàn)分成施肥與不施肥兩組。在施肥組設(shè)置對(duì)照(不剪葉)、去葉50%、去葉80%三個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)6株。兩組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相同。在開(kāi)花前對(duì)葉片進(jìn)行人工去葉處理。對(duì)每個(gè)葉片按比例去除50%和80%的面積，并對(duì)施肥組的植株進(jìn)行施肥處理，施肥條件下對(duì)照記Ⅰ、施肥條件下剪50%的葉記Ⅱ、施肥條件下剪80%的葉記Ⅲ、不施肥條件下對(duì)照記Ⅳ、不施肥條件下剪50%的葉記Ⅴ、不施肥條件下剪80%的葉記Ⅵ。準(zhǔn)確稱量5g大量元素水溶肥料溶于2500毫升水中，完全溶解后，每盆植株施100毫升。35天后實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，收獲鍛葉鼠尾草，然后進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。測(cè)定指標(biāo)及試驗(yàn)方法測(cè)定指標(biāo)及試驗(yàn)方法株高：株高的測(cè)定用卷尺測(cè)量。讀數(shù)精確到0.1cm。葉數(shù)、花數(shù)：實(shí)驗(yàn)前后直接數(shù)每株植物總?cè)~片數(shù)量及開(kāi)花數(shù)量。在此基礎(chǔ)上分別計(jì)算株高、葉數(shù)和花數(shù)的相對(duì)增長(zhǎng)率（R）R=（A1-A0）/A0×100%其中A0代表第一次測(cè)量株高、葉數(shù)和花數(shù)的平均值，A1代表最后一次測(cè)量株高、葉數(shù)和花數(shù)的平均值。試驗(yàn)結(jié)束后將植株根、莖、葉、花分開(kāi)置于烘箱中，在105℃殺青半個(gè)小時(shí)后，在80℃烘干至恒重，測(cè)量干重讀數(shù)精確到0.001g。在整個(gè)生物量測(cè)定過(guò)程中，重量全部使用千分之一的電子天平進(jìn)行稱量。結(jié)果分析不同去葉比例對(duì)椴葉鼠尾草葉數(shù)的影響施肥條件下不同去葉比例對(duì)椴葉鼠尾草花數(shù)的影響結(jié)果分析施肥條件下不同去葉比例對(duì)椴葉鼠尾草花數(shù)的影響施肥條件下不同去葉比例對(duì)椴葉鼠尾草株高的影響結(jié)果分析01020304不同去葉比例對(duì)椴葉鼠尾草生物量的影響在施肥條件下剪葉處理對(duì)椴葉鼠尾草生物量的增加有不同程度的促進(jìn)作用，其中在總生物量方面剪葉50%處理的增長(zhǎng)效果大于剪葉80%處理，根生物量方面剪葉50%處理的增長(zhǎng)效果大于剪葉80%處理，莖生物量方面剪葉50%處理的增長(zhǎng)效果與剪葉80%處理相差不大，葉生物量方面剪葉50%處理的增長(zhǎng)效果大于剪葉80%處理，不同去葉比例對(duì)椴葉鼠尾草葉數(shù)的影響在施肥條件下，不同比例的去葉對(duì)椴葉鼠尾草葉數(shù)上呈現(xiàn)不同程度的增加趨勢(shì)，說(shuō)明在椴葉鼠尾草葉數(shù)受到剪葉時(shí)，葉會(huì)進(jìn)行補(bǔ)償生長(zhǎng)。但在剪葉后的第二周到第四周，椴葉鼠尾草的葉數(shù)開(kāi)始增長(zhǎng)緩慢，低于對(duì)照處理，在剪葉處理的第五周葉的補(bǔ)償生長(zhǎng)達(dá)到最高值182.7；剪葉80%的處理，在剪葉處理后椴葉鼠尾草的葉數(shù)始終低于對(duì)照組植株，說(shuō)明過(guò)分的剪葉處理對(duì)椴葉鼠尾草的葉數(shù)有一定的影響。不同去葉比例對(duì)椴葉鼠尾草花數(shù)的影響在施肥條件下，不同比例的去葉對(duì)椴葉鼠尾草花數(shù)上大部分呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，各處理及對(duì)照組均表現(xiàn)為第一周未開(kāi)花，在不施肥條件下，不同比例的去葉對(duì)椴葉鼠尾草花數(shù)上呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)趨勢(shì)，剪葉80對(duì)椴葉鼠尾草花期具有推遲效果不同去葉比例對(duì)椴葉鼠尾草株高的影響在施肥條件下，不同比例的去葉對(duì)椴葉鼠尾草株高上呈現(xiàn)不同程度的增加趨勢(shì)，不同處理椴葉鼠尾草株高均在第五周達(dá)到最大值，剪50%葉的處理與對(duì)照組椴葉鼠尾草株高相差不大，在不施肥條件下，不同比例的去葉對(duì)椴葉鼠尾草株高上同樣呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，其中剪葉50%的處理椴葉鼠尾草株高一直高于剪葉80%的處理椴葉鼠尾草株高結(jié)果分析自然界中植物在葉片遭受到損傷時(shí)，都具有一定程度的自我恢復(fù)功能，植物的種類不同直接關(guān)系到這種功能的強(qiáng)弱。本研究表明在施肥條件下椴葉鼠尾草剪葉80%可以引起椴葉鼠尾草過(guò)補(bǔ)償生長(zhǎng)。前人研究結(jié)果揭示如果在植物開(kāi)花前進(jìn)行完全去葉處理，植物就會(huì)獲得完全的補(bǔ)償生長(zhǎng)，且還有超補(bǔ)償生長(zhǎng)的情況，即當(dāng)去葉植物的生物量超過(guò)不去葉的植株生物量[30]。本研究中在施肥條件下椴葉鼠尾草去葉處理，植物生物量就實(shí)現(xiàn)了超補(bǔ)償生長(zhǎng)。在不施肥情況下椴葉鼠尾草剪葉80%的植株高度比剪葉50%的有所下降，說(shuō)明該植物對(duì)去葉的耐受性具有一定的范圍，當(dāng)去葉程度超過(guò)一定程度后，