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基本信息
- 項目名稱：
- 沙埋和踐踏脅迫下克隆整合對入侵植物空心蓮子草生長的影響
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 外來入侵植物往往會排擠、威脅本土物種，造成本土物種數(shù)量減少乃至滅絕，進(jìn)而降低當(dāng)?shù)厝郝涞纳锒鄻有院蛽p害生態(tài)系統(tǒng)功能。而空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb.）現(xiàn)已成為我國難以防除的惡性雜草之一。克隆整合對空心蓮子草先端分株的擴(kuò)展非常重要，提高空心蓮子草在沙埋和踐踏脅迫下的抗性，最終增強(qiáng)其入侵危害性。
- 詳細(xì)介紹：
- 外來入侵植物往往會排擠、威脅本土物種，造成本土物種數(shù)量減少乃至滅絕，進(jìn)而降低當(dāng)?shù)厝郝涞纳锒鄻有院蛽p害生態(tài)系統(tǒng)功能。而空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb.）現(xiàn)已成為我國難以防除的惡性雜草之一。為研究在沙埋和踐踏兩種脅迫條件下克隆整合對其分株和整個克隆片段生長的影響，本作品通過保持或切斷空心蓮子草分株間匍匐莖連接，控制克隆整合作用的有無，并對目標(biāo)分株進(jìn)行相應(yīng)地沙埋或踐踏脅迫處理，測量其生長形態(tài)指標(biāo)及生理指標(biāo)。利用生物統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分析克隆整合作用對逆境條件下空心蓮子草生長的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：克隆整合對空心蓮子草先端分株的擴(kuò)展非常重要，并能在脅迫條件下通過調(diào)節(jié)相連分株間的形態(tài)可塑性和生物量投資，提高空心蓮子草在沙埋和踐踏脅迫下的抗性，最終增強(qiáng)其入侵危害性。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 以入侵克隆植物空心蓮子草為研究對象通過控制實(shí)驗(yàn)的方法，研究沙埋和踐踏脅迫條件下克隆整合特性對其生長的影響并探討其入侵適應(yīng)機(jī)制。 基本思路：1材料培養(yǎng)：在溫室大棚內(nèi)培養(yǎng)合適的材料。2實(shí)驗(yàn)設(shè)計：通過保持或切斷分株間匍匐莖連接，控制克隆整合作用的有無，并對目標(biāo)分株進(jìn)行相應(yīng)地沙埋或踐踏脅迫處理，測量其生長形態(tài)指標(biāo)及生理指標(biāo)。3利用SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 沙埋和踐踏是入侵克隆植物在野外經(jīng)常遭受的脅迫壓力。以往對沙埋脅迫下入侵克隆植物的研究，多是從單株水平上考慮，忽視了分株間克隆整合作用的潛在影響。而對踐踏脅迫下入侵克隆植物的適應(yīng)性研究，國內(nèi)外更是未見系統(tǒng)研究。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義
- 開展入侵植物適應(yīng)機(jī)制和防控措施的研究，具有重要的科研價值和經(jīng)濟(jì)價值。世界范圍內(nèi)存在很多具備較強(qiáng)克隆整合能力且危害嚴(yán)重的入侵植物，而沙埋和踐踏是其經(jīng)常遭遇的脅迫壓力。本項目通過控制實(shí)驗(yàn)，研究了上述兩種脅迫下克隆整合對入侵植物空心蓮子草生長的影響，為當(dāng)前入侵植物適應(yīng)機(jī)制的理論研究提供了新途徑。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 克隆整合能顯著提高逆境脅迫下克隆分株的存活、生長和繁殖能力，顯著影響外來入侵克隆植物的危害性。沙埋和踐踏是入侵植物在野外經(jīng)常遭受的脅迫壓力，有些地區(qū)甚至使用沙埋等措施來治理成片的入侵植物種群。然而，這些治理措施的背后常缺乏理論研究支撐。同時，以往對沙埋脅迫下入侵克隆植物的研究，多是從單株水平上考慮，忽視了克隆整合特性在其中的影響。而對踐踏脅迫下植物的適應(yīng)性研究，更是基本以非入侵植物為研究對象，幾乎沒有考慮過入侵植物。 本項目以入侵植物空心蓮子草為研究對象，通過控制克隆整合作用有無，對分株進(jìn)行了相應(yīng)的沙埋或踐踏處理。結(jié)果表明，空心蓮子草可通過克隆整合作用調(diào)節(jié)相連分株間的形態(tài)可塑性和生物量投資，提高其對沙埋和踐踏脅迫的抗性，最終有利于增強(qiáng)其入侵危害性。
獲獎情況
- 1. 王寧, 高艷. 兩種踐踏脅迫下克隆整合對入侵植物空心蓮子草生長的影響.生態(tài)科學(xué), 2011（in press）. 2. 何玲, 李建軍, 王寧,等.不同土壤基質(zhì)中水花生生長和熒光響應(yīng)差異. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010, 38(4)：110-112.
鑒定結(jié)果
- 該論文是在王寧博士和周兵博士的精心指導(dǎo)下，由陳閃，李建軍，高艷，陳凌云，王楠，周晨六位學(xué)生利用課余時間歷經(jīng)一年多時間完成的，其研究方法科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，數(shù)據(jù)真實(shí)有效。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 外來入侵植物往往會排擠、威脅本土物種，造成本土物種數(shù)量減少乃至滅絕（Gurevitch & Padilla, 2004; Kollmann et al., 2009），進(jìn)而降低當(dāng)?shù)厝郝涞纳锒鄻有院蛽p害生態(tài)系統(tǒng)功能（Callaway et al., 2006; Liu et al., 2008; Aguilera et al., 2010）。研究者發(fā)現(xiàn)，克隆整合不僅可以顯著提高定居階段入侵植物克隆分株的存活和生長（Wang et al., 2008; Roiloa et al., 2010），還可以顯著提高其在競爭、水淹等逆境脅迫下的存活、生長和繁殖能力（Wang et al., 2008; Xiao et al., 2010）。因此，克隆整合能顯著影響外來入侵克隆植物的危害性 ( Wang et al., 2008; Yu et al., 2009; Xu et al., 2010）。 沙埋和踐踏是入侵植物在野外經(jīng)常遭受的脅迫壓力，有些地區(qū)甚至使用沙埋等措施來治理成片的入侵植物種群（Kollmann et al., 2009）。然而，這些治理措施的背后常缺乏理論研究支撐。同時，以往對沙埋脅迫下入侵克隆植物的研究，多是從單株水平上考慮，忽視了克隆整合特性在其中的影響（Kollmann et al., 2009；Guo et al., 2010）。而對踐踏脅迫下植物的適應(yīng)性研究，更是基本以非入侵植物為研究對象，幾乎沒有考慮過入侵植物（Trenholm et al., 2000; 周守標(biāo)和王暉, 2004; 程轉(zhuǎn)宏等, 2008）。事實(shí)上，克隆整合能顯著提高逆境脅迫下克隆分株的存活、生長和繁殖能力（Jónsdóttir & Watson, 1997; Yu et al., 2002; 陳勁松等, 2004; Wang et al., 2009; Xiao et al., 2010）。因此，克隆整合很有可能會提高入侵克隆植物分株忍受沙埋和踐踏的能力，進(jìn)而增強(qiáng)其入侵性表達(dá)。然而，目前國內(nèi)外尚缺乏這方面的研究。 本研究以入侵植物空心蓮子草為研究對象，研究在沙埋和踐踏兩種脅迫條件下克隆整合對其分株和整個克隆片段生長的影響，以揭示上述逆境條件下入侵克隆植物的入侵適應(yīng)機(jī)制。
