空心蓮子草對不同水分處理的表型可塑性響應(yīng)(共6頁)

1、 空心蓮子草對不同水分(shufn)處理的表型可塑性響應(yīng)易勇根 董進曲 王開雄 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。它給我國的經(jīng)濟帶來了巨大的損失，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞。空心蓮子草植株對環(huán)境的適應(yīng)能力強，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其表型可塑性的影響等方面1。本文研究了空心蓮子草對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，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引言外來物種可以通過人類有意或無意的活動或自然因素進入新的（通常是遙遠的）區(qū)域，在新的環(huán)境區(qū)域爆發(fā)性擴散，并造成一定的經(jīng)濟損失、導(dǎo)致生物多樣性減少等災(zāi)害，即為生物入侵2。我國是遭受外來入侵種危害最嚴重的國家之一3。2003年，國家環(huán)?？偩质状喂剂宋：ξ覈顕乐氐?6種外來入侵物種，其中就包含有空心蓮子草4?？招纳徸硬莘敝衬芰瓦m應(yīng)能力都很強，且生長迅速，能與本土植物爭奪肥料、水分等。由于該雜草具有匍匐地下莖，莖段的再生能力很強，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、競爭力強，抑制其他植物生長，使群落物種單一化；封閉水面，造成魚類呼吸困難，影響魚類生長和捕撈；常附著有肝蛭蟲病的蟲卵及幼蟲（尾蚴、囊蚴）等寄生蟲；含3.8%的皂甙，易引起家畜腹瀉和姜蟲病，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，與植物爭肥、爭水，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%，嚴重時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，費工、費時、費電；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，危害人類健康7。空心蓮子草的適應(yīng)能力很強，在陸生、濕生、水生等多種生境(shn jn)下都能生長6。而且它的抗逆性也很強：抗寒力，當(dāng)冬季(dngj)水溫降至0時，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，最適宜生長溫度為2232；耐鹽力，該草可忍耐高達10%的鹽水溶液，可忍受10%濃度的靜止海水和30%濃度的流動海水；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100萬噸以上，水質(zhì)混濁、灰褐色、有機物含量高、無氧、厭氣發(fā)酵、排放H2S和甲烷的污水環(huán)境中茂盛生長。本文以空心蓮子草為材料，研究了植

8、株形態(tài)和生物量分配對土壤水分的不同響應(yīng)。材料和方法實驗材料實驗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驗方法實驗幼苗生長一周后進行處理，分為旱生（表層土壤干旱）、濕生（表層土壤始終保持濕潤）和水生3個處理。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土壤。每個處理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)特征及總生物量對土壤水分的響應(yīng)通過實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，土壤水分對空心蓮子草的株高、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），但都遠遠大于旱生環(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)水分處理對空心蓮子草株高的影響圖2 不同水分(shufn)處理對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；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，空心蓮子草對根生物量的分配最大，而在水生環(huán)境下空心蓮子草對根生物量的分配最小。圖3 不同水分處理對空心蓮子(lin

10、z)草葉生物量比的影響圖4 不同水分處理(chl)對空心蓮子草莖生物量比的影響圖5 不同水分處理對空心蓮子(linz)草根冠比的影響圖6 不同水分處理(chl)對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)境會影響空心蓮子草的長勢。外來植株對土壤水分的響應(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。功能平衡假說認為，在必要資源較少時，植株會增加相應(yīng)的吸收結(jié)構(gòu)，或減少對其他消耗結(jié)構(gòu)的投資，來更好的適應(yīng)環(huán)境8。實驗表明，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，這說明空心蓮子草各主要生長繁殖(fnzh)器官對土壤水分含量響應(yīng)的敏感性有很大差異，但整體來說還是具有敏感性。由此可知，空心蓮子草植株對土壤水分含量的響應(yīng)具

12、有整體敏感性，但各生長繁殖器官的敏感性各有差異。參考文獻1.姜立志.入侵(rqn)植物喜旱蓮子草對異質(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).生物保護的經(jīng)濟學(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.中國國家環(huán)?？偩郑袊茖W(xué)院.2003，中國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，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