空心莲子草对不同水分处理的表型可塑性响应(共6页)

1、 空心莲子草对不同水分(shufn)处理的表型可塑性响应易勇根 董进曲 王开雄 程文(chn wn)生南昌大学生命科学与食品工程学院生物(shngw)技术系摘要：空心莲子草是一种危害性极大的入侵物种。它给我国的经济带来了巨大的损失，对生态环境造成了严重的破坏。空心莲子草植株对环境的适应能力强，在多种生境下都能生存。前人关于空心莲子草的相关研究主要集中在土壤水分、养分或光照等单因素对其表型可塑性的影响等方面1。本文研究了空心莲子草对不同水分处理的表型可塑性响应。结果表明：水生条件下，空心莲子草植株的总生物量为最大值，随着土壤含水量的减少，植株的总生物量呈降低趋势，但根冠比和根生物量比却增大。关键

2、词：空心莲子草；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引言外来物种可以通过人类有意或无意的活动或自然因素进入新的（通常是遥远的）区域，在新的环境区域爆发性扩散，并造成一定的经济损失、导致生物多样性减少等灾害，即为生物入侵2。我国是遭受外来入侵种危害最严重的国家之一3。2003年，国家环保总局首次公布了危害我国最严重的16种外来入侵物种，其中就包含有空心莲子草4。空心莲子草繁殖能力和适应能力都很强，且生长迅速，能与本土植物争夺肥料、水分等。由于该杂草具有匍匐地下茎，茎段的再生能力很强，所以很难用人工的方法根除，是农田里的一种恶性杂草5

6、。空心莲子草的危害主要表现在：阻止水流、阻塞航道、影响水上交通；繁殖力强、竞争力强，抑制其他植物生长，使群落物种单一化；封闭水面，造成鱼类呼吸困难，影响鱼类生长和捕捞；常附着有肝蛭虫病的虫卵及幼虫（尾蚴、囊蚴）等寄生虫；含3.8%的皂甙，易引起家畜腹泻和姜虫病，危害家畜健康；在农田、果园、菜园、桑园、苗圃等地，地下茎蔓延呈蜘蛛网状，与植物争肥、争水，使产量受损。水花生危害水稻、小麦、玉米、甘薯、莴苣引起的产量损失分别为45%、36%、19%、63%、47%，蔬菜损失一般为515%，严重时20%以上；在田间沟渠内大量繁殖，使水流不畅，影响农田排灌，费工、费时、费电；入侵公园、林地、草坪、荷塘、河

7、流、湖泊等风景名胜，影响旅游业；滋生蚊蝇，危害人类健康7。空心莲子草的适应能力很强，在陆生、湿生、水生等多种生境(shn jn)下都能生长6。而且它的抗逆性也很强：抗寒力，当冬季(dngj)水温降至0时，水面(shu min)植株冻死，水下部分仍有生活力，气温10即可萌芽生长，最适宜生长温度为2232；耐盐力，该草可忍耐高达10%的盐水溶液，可忍受10%浓度的静止海水和30%浓度的流动海水；抗酸碱能力，可适应pH510，最适pH68之间；抗污染力，可在日排放量达100万吨以上，水质混浊、灰褐色、有机物含量高、无氧、厌气发酵、排放H2S和甲烷的污水环境中茂盛生长。本文以空心莲子草为材料，研究了植

8、株形态和生物量分配对土壤水分的不同响应。材料和方法实验材料实验所用材料取自南昌大学前湖校区龙腾湖边的空心莲子草实验方法实验幼苗生长一周后进行处理，分为旱生（表层土壤干旱）、湿生（表层土壤始终保持湿润）和水生3个处理。旱生处理每隔两天浇水一次；湿生处理每天浇水一次；水生处理始终保持水盆中水漫过土壤。每个处理2盆空心莲子草，每盆8棵空心莲子草。数据处理分析1、空心莲子草形态特征及总生物量对土壤水分的响应通过实验数据发现，土壤水分对空心莲子草的株高、总生物量均有显著影响。由图1可知，旱生环境下空心莲子草的株高最短（4.73cm），湿生和水生环境下空心莲子草的株高相差不大（分别为14.92cm和14.

9、41cm），但都远远大于旱生环境下空心莲子草的株高。随着水分的增加，空心莲子草的总生物量也显著增加（图2）。图1 不同(b tn)水分处理对空心莲子草株高的影响图2 不同水分(shufn)处理对空心莲子草总生物量的影响2、空心莲子(linz)草生物量分配对土壤水分的响应由图3、图4可知，水生环境下空心莲子草的叶生物量比和茎生物量比最大，分别为0.21和0.68，随着水分的减少，空心莲子草的叶生物量比和茎生物量比呈递减趋势；但根冠比和根生物量比却显著增大（图5、图6），在旱生环境下，空心莲子草对根生物量的分配最大，而在水生环境下空心莲子草对根生物量的分配最小。图3 不同水分处理对空心莲子(lin

10、z)草叶生物量比的影响图4 不同水分处理(chl)对空心莲子草茎生物量比的影响图5 不同水分处理对空心莲子(linz)草根冠比的影响图6 不同水分处理(chl)对空心莲子草根生物量比的影响结论(jiln)在不同水分环境下，空心莲子草表现出不同的适应性。水生环境下，空心莲子草的总生物量最高，随着土壤水分的减少，总生物量也减少。恶劣环境会影响空心莲子草的长势。外来植株对土壤水分的响应主要表现在表型可塑性和植株生物量配比方法的方面。功能平衡假说认为，在必要资源较少时，植株会增加相应的吸收结构，或减少对其他消耗结构的投资，来更好的适应环境8。实验表明，旱生环境下，空心莲子草根冠比和根生物量比最大。随着

11、水分的减少，空心莲子草的根冠比和根生物量比显著增大，而叶生物量比和茎生物量比显著减小。表明在旱生环境下，空心莲子草对植株地上部分的投资转向地下部分，增加根生物量的分配，这将有利于提高空心莲子草对水分的吸收。而在湿生和水生环境下，土壤水分充足，植株将更多的生物量分配到地上部分提高自身的光合作用。 将空心莲子草的根冠比、根生物量比、茎生物量比和叶生物量比随土壤水分升高或降低的程度相比较，可以得出各植株生物量比随土壤水分变化而发生的变化不尽相同，这说明空心莲子草各主要生长繁殖(fnzh)器官对土壤水分含量响应的敏感性有很大差异，但整体来说还是具有敏感性。由此可知，空心莲子草植株对土壤水分含量的响应具

12、有整体敏感性，但各生长繁殖器官的敏感性各有差异。参考文献1.姜立志.入侵(rqn)植物喜旱莲子草对异质环境的表型可塑性响应D.华中师范大学.2009.62.马克明，白雪(bi xu).生物保护的经济学J.生物多样性.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.中国国家环保总局，中国科学院.2003，中国第一批入侵物种名单5.Mitchell D S.Aquatic weeds in Australian Inland WaterM.Canbera:Australian Govermment Publishing Service.19786.申瑞玲，关保华，蔡颖，等.底泥高磷浓度提高了喜旱莲子草的入侵性.植物生态学报，2007,31（4）：665-6727.潘晓云，耿宇鹏，Alejandro SOSA，等.入侵植物喜旱莲子草-生物学、生态学及管理.武汉植物学研究，2007,45（6）：884-9008