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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 鉆形紫菀入侵生態(tài)學(xué)研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 本文在選擇鉆形紫菀典型入侵區(qū)域進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析了鉆形紫菀入侵對(duì)土壤酶活性的影響，同時(shí)研究了鉆形紫菀浸提液對(duì)農(nóng)作物種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)及生理指標(biāo)的影響，為探討鉆形紫菀的入侵機(jī)制及其化感機(jī)理提供參考依據(jù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 1 通過(guò)對(duì)選擇的鉆形紫菀典型入侵地進(jìn)行調(diào)查和樣方數(shù)據(jù)的處理分析，鉆形紫菀在群落中處于優(yōu)勢(shì)層和優(yōu)勢(shì)種，明顯干擾其他植物，影響入侵地的物種多樣性。 2 分析了鉆形紫菀根和莖浸提液對(duì)小麥、水稻、青菜、蘿卜、油菜、豌豆六種農(nóng)作物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，鉆形紫菀浸提液對(duì)供試種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)均有一定的影響，并與濃度的高低具有密切關(guān)系。浸提液對(duì)小麥種子的活力和發(fā)芽速度的抑制作用非常明顯；浸提液對(duì)油菜種子的活力和發(fā)芽速度的影響不明顯；浸提液能提高蘿卜種子的活力和發(fā)芽速度。 3 以小麥、青菜、蘿卜、油菜為受體植物，采用室內(nèi)生物測(cè)定方法，通過(guò)測(cè)定受體植物的電導(dǎo)率與MDA含量的變化，初步探討了鉆形紫菀化感物質(zhì)的作用特征。結(jié)果表明，鉆形紫菀有著明顯的化感作用，且對(duì)于具有不同抗逆性強(qiáng)弱的不同植物幼苗，表現(xiàn)出高濃度抑制，低濃度促進(jìn)的現(xiàn)象。在四種受體植物中，鉆形紫菀對(duì)其抑制作用的強(qiáng)弱依次為：小麥﹥青菜﹥蘿卜；而對(duì)油菜具有促進(jìn)作用。 4 土壤酶活性可作為指示土壤肥力的指標(biāo)，對(duì)鉆形紫菀根系的土壤進(jìn)行土壤酶活性的分析，結(jié)果表明鉆形紫菀對(duì)土壤酶活力的影響強(qiáng)弱依次為：磷酸酶>過(guò)氧化氫酶>脲酶 ；鉆形紫菀對(duì)根系土壤中的磷酸酶影響最為顯著。
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 1、初步研究鉆形紫菀的生態(tài)入侵機(jī)理； 2、揭示鉆形紫菀化感作用機(jī)制； 3、探究鉆形紫菀根系對(duì)土壤酶系統(tǒng)的影響； 4、為有效防治和開(kāi)發(fā)鉆形紫菀提供一定的理論基礎(chǔ)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1.首次對(duì)外來(lái)入侵種鉆形紫菀進(jìn)行了系統(tǒng)的野外調(diào)查，明確了該物種的入侵狀態(tài)與過(guò)程，獲得了豐富的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與研究資料。 2.對(duì)鉆形紫菀的化感作用機(jī)制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，為今后防除工作提供有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。 3.探究了鉆形紫菀根系分泌物對(duì)土壤酶活力的影響，提出了入侵植物通過(guò)對(duì)其他植物根際微環(huán)境的影響間接入侵途徑提供了可靠依據(jù)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1.鉆形紫菀作為入侵雜草, 其潛在的危害性較大,本研究對(duì)鉆形紫菀的科學(xué)防除具有重要的參考價(jià)值。 2.通過(guò)對(duì)鉆形紫菀化感作用機(jī)制的研究，可以利用這些機(jī)制嘗試開(kāi)發(fā)出新型環(huán)境安全的除草劑和殺菌劑，為今后發(fā)掘鉆形紫菀的利用價(jià)值開(kāi)拓了思路。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文在選擇鉆形紫菀典型入侵區(qū)域進(jìn)行群落結(jié)構(gòu)調(diào)查的基礎(chǔ)上，分析了鉆形紫菀入侵對(duì)土壤酶活性的影響，同時(shí)研究了鉆形紫菀浸提液對(duì)農(nóng)作物種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)及生理指標(biāo)的影響，為探討鉆形紫菀的入侵機(jī)制及其化感機(jī)理提供參考依據(jù)。
獲獎(jiǎng)情況
- 2010年12月，在安徽師范大學(xué)第4屆挑戰(zhàn)杯課外學(xué)術(shù)作品校內(nèi)比賽中獲校一等獎(jiǎng)； 2011年5月，在安徽省第四屆挑戰(zhàn)杯課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽中獲三等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 提供的材料真實(shí)有效。
參考文獻(xiàn)
- Bais HP, Vepachedu R, Gilroy S. Allelopathy and exotic plant invasion: from molecules and genes to species interactions [J]. Science, 2003, 301(5): 1377-1380. Baker HG. The evolution of weeds [J]. Ann Rev Ecol Syst, 1974, 5: 1-24. Brundu G, Brock J, Camarda I. Plant Invasions: Species Ecology and Ecosystem Management [M]. Leiden: Backhuy Publishers. 2001. Franciso AM, Rosa MV. Bioactive norsesquitterpenes from Helianthus annuus with potential allelopathic activity [J]. Phytochemistry, 1998, 48(4): 631-636. Juan CGG, Antonio H, Frank E. Dehydrozaluzanin C: a natural sesquiterpenoide, causes rapid plasma membrane leakage [J]. Phytochemistry, 1999, 52: 805-813. Leather GR, Einhellig FA. Bioassays in the Study of Allelopathy [J]. Putnam AR, Tang CS. The Science of Allelopathy[M]. New York: John Wiley & Sons, 1986: 133 - 145.
同類(lèi)課題研究水平概述
- 化感作用是一個(gè)十分新興且有潛力的領(lǐng)域，自從1937年Hans Molisch命名以來(lái)，逐漸得到多方面的延伸與應(yīng)用，特別是農(nóng)業(yè)方面的相關(guān)發(fā)展。在自然生態(tài)系統(tǒng)中, 菊科植物多具有“攻擊性”而易于形成單一群落。菊科植物中至少有39個(gè)屬存在化感作用，鑒定出的化感物質(zhì)多為萜類(lèi)、聚乙炔類(lèi)、酚類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)等，其化感作用機(jī)理表現(xiàn)在破壞受體膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性及水分平衡關(guān)系、抑制氧化磷酸化、促進(jìn)或阻滯葉綠素合成、影響礦質(zhì)元素的吸收利用等（周凱，2004）。而相應(yīng)的研究集中于一枝黃花屬、向日葵屬、勝紅薊屬、銀膠菊屬、蒿屬植物等有較多的研究報(bào)道。Franciso A M等的研究表明，紫菀屬主要通過(guò)根系分泌和殘株分解釋放化感物質(zhì)，具有抑制豚草種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)和抑制向日葵的生長(zhǎng)化感潛勢(shì)。慕小倩等研究表明，紫菀對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)具有克生作用。同屬植物鉆形紫菀(Aster subulatus Michs)是菊科外來(lái)入侵植物，許桂芳等人對(duì)鉆形紫菀的化感研究表明，鉆形紫菀莖葉浸提液對(duì)油菜化感作用最強(qiáng)，其次是小麥、綠豆。 菊科植物在化感機(jī)理研究及化感物質(zhì)開(kāi)發(fā)上的重要性。據(jù)國(guó)際最新研究表明，存在于向日葵、萵苣等作物中的化感物質(zhì)Lepidinoide已被日本投入巨資進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)以促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和葉綠素合成。
