基本信息
- 項目名稱：
- 鉆形紫菀入侵生態(tài)學研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本文在選擇鉆形紫菀典型入侵區(qū)域進行群落結構調查的基礎上，分析了鉆形紫菀入侵對土壤酶活性的影響，同時研究了鉆形紫菀浸提液對農作物種子萌發(fā)、幼苗生長及生理指標的影響，為探討鉆形紫菀的入侵機制及其化感機理提供參考依據。
- 詳細介紹：
- 1 通過對選擇的鉆形紫菀典型入侵地進行調查和樣方數據的處理分析，鉆形紫菀在群落中處于優(yōu)勢層和優(yōu)勢種，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小麥、水稻、青菜、蘿卜、油菜、豌豆六種農作物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結果表明，鉆形紫菀浸提液對供試種子的萌發(fā)和生長均有一定的影響，并與濃度的高低具有密切關系。浸提液對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，采用室內生物測定方法，通過測定受體植物的電導率與MDA含量的變化，初步探討了鉆形紫菀化感物質的作用特征。結果表明，鉆形紫菀有著明顯的化感作用，且對于具有不同抗逆性強弱的不同植物幼苗，表現(xiàn)出高濃度抑制，低濃度促進的現(xiàn)象。在四種受體植物中，鉆形紫菀對其抑制作用的強弱依次為：小麥﹥青菜﹥蘿卜；而對油菜具有促進作用。 4 土壤酶活性可作為指示土壤肥力的指標，對鉆形紫菀根系的土壤進行土壤酶活性的分析，結果表明鉆形紫菀對土壤酶活力的影響強弱依次為：磷酸酶>過氧化氫酶>脲酶 ；鉆形紫菀對根系土壤中的磷酸酶影響最為顯著。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 1、初步研究鉆形紫菀的生態(tài)入侵機理； 2、揭示鉆形紫菀化感作用機制； 3、探究鉆形紫菀根系對土壤酶系統(tǒng)的影響； 4、為有效防治和開發(fā)鉆形紫菀提供一定的理論基礎。
科學性、先進性及獨特之處
- 1.首次對外來入侵種鉆形紫菀進行了系統(tǒng)的野外調查，明確了該物種的入侵狀態(tài)與過程，獲得了豐富的統(tǒng)計數據與研究資料。 2.對鉆形紫菀的化感作用機制進行了實驗研究，為今后防除工作提供有力的實驗證據。 3.探究了鉆形紫菀根系分泌物對土壤酶活力的影響，提出了入侵植物通過對其他植物根際微環(huán)境的影響間接入侵途徑提供了可靠依據。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 1.鉆形紫菀作為入侵雜草, 其潛在的危害性較大,本研究對鉆形紫菀的科學防除具有重要的參考價值。 2.通過對鉆形紫菀化感作用機制的研究，可以利用這些機制嘗試開發(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值開拓了思路。
學術論文摘要
- 本文在選擇鉆形紫菀典型入侵區(qū)域進行群落結構調查的基礎上，分析了鉆形紫菀入侵對土壤酶活性的影響，同時研究了鉆形紫菀浸提液對農作物種子萌發(fā)、幼苗生長及生理指標的影響，為探討鉆形紫菀的入侵機制及其化感機理提供參考依據。
獲獎情況
- 2010年12月，在安徽師范大學第4屆挑戰(zhàn)杯課外學術作品校內比賽中獲校一等獎； 2011年5月，在安徽省第四屆挑戰(zhàn)杯課外學術作品競賽中獲三等獎。
鑒定結果
- 提供的材料真實有效。
參考文獻
- 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.
同類課題研究水平概述
- 化感作用是一個十分新興且有潛力的領域，自從1937年Hans Molisch命名以來，逐漸得到多方面的延伸與應用，特別是農業(yè)方面的相關發(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個屬存在化感作用，鑒定出的化感物質多為萜類、聚乙炔類、酚類、有機酸類等，其化感作用機理表現(xiàn)在破壞受體膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性及水分平衡關系、抑制氧化磷酸化、促進或阻滯葉綠素合成、影響礦質元素的吸收利用等（周凱，2004）。而相應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道。Franciso A M等的研究表明，紫菀屬主要通過根系分泌和殘株分解釋放化感物質，具有抑制豚草種子萌發(fā)、幼苗生長和抑制向日葵的生長化感潛勢。慕小倩等研究表明，紫菀對小麥幼苗生長具有克生作用。同屬植物鉆形紫菀(Aster subulatus Michs)是菊科外來入侵植物，許桂芳等人對鉆形紫菀的化感研究表明，鉆形紫菀莖葉浸提液對油菜化感作用最強，其次是小麥、綠豆。 菊科植物在化感機理研究及化感物質開發(fā)上的重要性。據國際最新研究表明，存在于向日葵、萵苣等作物中的化感物質Lepidinoide已被日本投入巨資進行產業(yè)化開發(fā)以促進植物的生長和葉綠素合成。
