林業(yè)有害植物假蒼耳的入侵特性研究.pdf

1、假蒼耳是菊科假蒼耳屬的一年生植物。拉丁學(xué)名：Iva xanthifolia Nutt．，英文俗名： Giant sumpweed。生長(zhǎng)于農(nóng)田內(nèi)外、路旁、村落和荒地，分布于我國(guó)東北以及北美和歐洲，是一種潛在的危險(xiǎn)性雜草，經(jīng)?；祀s于糧食作物地，并對(duì)林業(yè)工程措施包括造林、幼苗生長(zhǎng)造成危害?；诖?，本項(xiàng)研究以野外工作為主，并結(jié)合室內(nèi)控制實(shí)驗(yàn)，對(duì)假蒼耳的入侵特性進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。主要結(jié)論如下： 1．假蒼耳入侵的生理生化基礎(chǔ)。假蒼耳中各

2、種代謝產(chǎn)物因生長(zhǎng)發(fā)育階段(種子、芽、幼苗、成株和花序)的不同，其含量存在一定的差異。但是，各種代謝產(chǎn)物的總量基本都在種予或芽階段具有最高含量，這可能與假蒼耳在種子階段需打破休眠以維持其繼續(xù)生長(zhǎng)，在芽階段生命活動(dòng)旺盛密切相關(guān)?？扇苄蕴?蔗糖、葡萄糖、果糖)在假蒼耳的芽和花序階段積累最多。假蒼耳的芽、苗和成株等階段均含有一定量的赤霉素(GA)。GA和可溶性糖等物質(zhì)共同為種子萌發(fā)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，以保證假蒼耳的快速生長(zhǎng)。假蒼耳種子中黃酮和單寧均

3、含量最高，由于黃酮為促繁物質(zhì)和抵抗脅迫物質(zhì)，這種積累有利于繁殖大量后代和抵抗環(huán)境脅迫。對(duì)比同科(菊科)其它7種植物波斯菊、豚草、三裂葉豚草、金光菊、薇甘菊、紫莖澤蘭、飛機(jī)草發(fā)現(xiàn)，盡管GA、黃酮、單寧、可溶性糖類含量存在地域性間差異，但不同種、不同代謝物之間不存在種問(wèn)規(guī)律性差異。此外，假蒼耳生長(zhǎng)的生境多存在的垃圾基質(zhì)的強(qiáng)反光能力，可能是通過(guò)改變?nèi)~片結(jié)構(gòu)(柵欄組織和海面組織厚度、層數(shù)及比例)來(lái)調(diào)節(jié)其葉片光合特征的。而且，葉片具有強(qiáng)的光合能力

4、(最高凈光合速率43μmol·m<'-2>·s<'-1>，平均26.3μmol·m<'-2>·S<'-1>)，非同化器官莖、葉柄、生殖器官等也具有較強(qiáng)的光合作用能力；葉綠素?zé)晒鉁y(cè)定電子傳導(dǎo)速率ETR可以達(dá)到葉片的光合能力50％以上；而紅外線CO<,2>分析技術(shù)測(cè)定發(fā)現(xiàn)其光合可以全部固定自身呼吸產(chǎn)生CO<,2>，甚至出現(xiàn)凈光合作用共同為假蒼耳的入侵奠定了生理基礎(chǔ)。假蒼耳這些生理生化特征為其入侵的“三快”特征——快速定居、快速生長(zhǎng)并產(chǎn)生大量

5、種子和快速繁殖提供了保障。 2．假蒼耳快速定居特性。與同一群落內(nèi)其它種相比，假蒼耳在入侵生境的占據(jù)能力很強(qiáng)，計(jì)盒維數(shù)均達(dá)到了1.9以上。而且對(duì)不同土壤緊實(shí)度、不同土壤pH值等均具有較寬的適應(yīng)能力。在不同生境條件下，根系發(fā)育包括主根長(zhǎng)、根毛區(qū)、根幅與其它器官相關(guān)指標(biāo)(高、直徑和冠幅)的發(fā)育呈現(xiàn)線性相關(guān)關(guān)系。 3．假蒼耳快速生長(zhǎng)并產(chǎn)生大量種子特性：室內(nèi)培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，假蒼耳種子快速萌發(fā)發(fā)生在第 3～5天(13.2個(gè)·d<'-1>)

6、，之后第6～9天達(dá)到2個(gè)·d<'-1>，第9天后基本不萌發(fā)。假蒼耳快速生長(zhǎng)發(fā)生在早春～初夏，在6月初～7月末，高生長(zhǎng)平均可以達(dá)到1.98cm·day<'-1>，同期直徑生長(zhǎng)達(dá)到0.2mm day<'-1>。之后的生長(zhǎng)速度開(kāi)始轉(zhuǎn)慢，并開(kāi)始進(jìn)入生殖生長(zhǎng)期，假蒼耳花能夠產(chǎn)生大量花粉，并且具有凹凸結(jié)構(gòu)適合花粉與柱頭的結(jié)合，增加了其受精的成功率。假蒼耳能夠產(chǎn)生大量種子，平均單株產(chǎn)生種子量達(dá)55289.8個(gè)。這為種子快速傳播提供了種源保障。4．假蒼

7、耳快速傳播特征。假蒼耳的近距離傳播主要靠風(fēng)力，而在遠(yuǎn)距離傳播方面主要靠交通工具攜帶傳播。公路邊單位土地面積上假蒼耳種子數(shù)量向道路中間呈現(xiàn)線性遞減規(guī)律，平均遞減速度為11.4個(gè)·cm<'-1>，最大遞減速度可達(dá)20.8個(gè)cm<'-1>。不同交通工具包括鞋子、自行車輪胎、馬車輪胎和汽車輪胎都能夠攜帶土壤中存在的種子，通過(guò)人工撒種一不同工具攜帶量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，輪胎等大型交通工具幾乎可以把所有撒種種子帶走。這些特點(diǎn)都促進(jìn)了假蒼耳的快速傳播蔓延。而大