何 勇，黃新會(huì) ，史曉瑩 ，于福科 ，夏 虹

(1.西南林業(yè)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，云南 昆明 650224；2. 云南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 環(huán)境科學(xué)與生態(tài)修復(fù)研究所，云南 昆明 650091)

黑荊人工林植被稀少的成因
——基于植物化感作用的研究

何 勇1，黃新會(huì)1，史曉瑩1，于?？?，夏 虹1

(1.西南林業(yè)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，云南 昆明 650224；2. 云南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 環(huán)境科學(xué)與生態(tài)修復(fù)研究所，云南 昆明 650091)

從植物化感作用的影響與效應(yīng)入手，研究了黑荊Acacia mearnsii人工林植被稀少的成因。用室內(nèi)生物模擬實(shí)驗(yàn)法，測(cè)定了黑荊葉片的水提液原液（料液比1∶50）及其5倍、10倍、15倍稀釋液對(duì)受體植物紫莖澤蘭Ageratina adenophora、白三葉Trifolium repens、大葉桉Eucalyptus robusta、赤桉Eucalyptus camaldulensis的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的干擾作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：黑荊葉片水提液原液及其稀釋液對(duì)四種受體植物的種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)均存在抑制作用，綜合效應(yīng)指數(shù)SEI介于-0.246到-0.002。其中，對(duì)紫莖澤蘭及白三葉的抑制作用有較明顯的規(guī)律性，抑制作用隨著處理液稀釋倍數(shù)增加而減弱，原液對(duì)紫莖澤蘭的抑制作用的SEI達(dá)到-0.246；對(duì)大葉桉、赤桉的抑制作用沒(méi)有規(guī)律性，原液和10倍稀釋液處理組的抑制作用較其他兩組明顯，5倍稀釋液處理大葉桉的SEI值為-0.002。得出研究結(jié)論：黑荊人工林植被稀少可能是黑荊植株水溶物的化感作用所致。

黑荊人工林；植被稀少成因；植物化感作用

過(guò)去幾十年來(lái)，我國(guó)在林木引種方面取得了巨大成就[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已引進(jìn)外來(lái)樹(shù)種超過(guò)1 700種。這些樹(shù)種在帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也帶來(lái)了生態(tài)安全隱患[2]。在入侵我國(guó)的有害植物中，有58%是以食用、藥用、園林綠化、農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)等目的引入?yún)s未能對(duì)其有效管理和控制造成的[3]，引種不當(dāng)或管理不當(dāng)所導(dǎo)致的嚴(yán)重生態(tài)后果如生物多樣性下降等已在不少地區(qū)凸現(xiàn)，盡快探索和認(rèn)知物種引入對(duì)本地物種的影響與發(fā)生機(jī)制已成為區(qū)域環(huán)境保護(hù)與生態(tài)恢復(fù)的迫切需求。

黑荊Acacia mearnsii為含羞草科金合歡屬植物，原產(chǎn)于澳大利亞，于上世紀(jì)50年代引入我國(guó)。因其具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，在我國(guó)南方各省大面積栽培。有報(bào)道指出，黑荊在國(guó)外有很長(zhǎng)的入侵歷史，已在南非和津巴布韋等地形成入侵，被列為世界100種惡性外來(lái)入侵物種之一[4]。國(guó)內(nèi)有研究發(fā)現(xiàn)，黑荊純林物種豐富度低于其他人工林群落[5]。筆者在云南也多次觀察到黑荊純林內(nèi)植被稀少的現(xiàn)象。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是多方面的，如植物間的化感作用、植物間的競(jìng)爭(zhēng)能力、植物對(duì)自然環(huán)境的適應(yīng)能力等。由于植物化感作用已被證實(shí)是許多外來(lái)入侵植物成功入侵的“Novel weapon”[6]，如豚草Ambrosia artemisiifolia[7]、一年蓬 Erigeron annuus[8]、紫莖澤蘭Ageratina adenophora[9]、加拿大一枝黃花Solidago canadensis[10]等通過(guò)釋放化感物質(zhì)來(lái)抑制新生境的植物，影響本地植物群落結(jié)構(gòu)及其演替，從而排擠其他植物，形成單優(yōu)勢(shì)群落?；凶饔靡彩侵参镌诟?jìng)爭(zhēng)中取勝的利器之一[11]?；诖耍狙芯窟x擇從植物化感作用的角度，采用室內(nèi)生物模擬實(shí)驗(yàn)，探索黑荊人工林植被稀少的成因，以期為黑荊人工林生態(tài)退化成因的科學(xué)識(shí)別及其科學(xué)管理和持續(xù)經(jīng)營(yíng)等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料收集與預(yù)處理

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料收集

本研究選用黑荊葉片作為實(shí)驗(yàn)供體，選用紫莖澤蘭Ageratina adenophora、白三葉Trifolium repens、 大 葉 桉Eucalyptus robusta及 赤 桉Eucalyptus camaldulensis種子作為實(shí)驗(yàn)受體。黑荊葉片于2012年3月采自昆明市金殿公園后山，紫莖澤蘭種子于2012年4月采集于西南林業(yè)大學(xué)樹(shù)木園，白三葉、赤桉和大葉桉的種子均購(gòu)自種子市場(chǎng)。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)材料預(yù)處理

實(shí)驗(yàn)前，將采集的黑荊葉片晾干并研磨成粉末待用，并對(duì)四種受體種子進(jìn)行甄選和預(yù)處理，即分別選取顆粒飽滿、大小一致的種子，用0.1%NaClO溶液消毒10 min，再用蒸餾水沖洗3遍備用。

1.2 生物模擬實(shí)驗(yàn)布設(shè)

1.2.1 黑荊葉片水提液的制備

取一定質(zhì)量的黑荊葉片粉末置于100 mL的錐形瓶，按料液比1∶50添加蒸餾水，封口后將其置于振蕩器中處理30 min，再靜置2 h后用定性濾紙過(guò)濾，濾液即為水提液原液（1 ×），再取部分原液用配制5倍稀釋液（5 ×）、10倍稀釋液（10×）、15倍稀釋液（15 ×）。

1.2.2 生物模擬實(shí)驗(yàn)布設(shè)與觀測(cè)

生物模擬實(shí)驗(yàn)分為種子萌發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)和幼苗生長(zhǎng)模擬實(shí)驗(yàn)，均采用培養(yǎng)皿濾紙法[12]完成。種子萌發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)：取直徑為10 cm的玻璃培養(yǎng)皿40個(gè)，將其洗凈并置于80 ℃烘箱烘干，冷卻后分成4組，組號(hào)分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；在每個(gè)培養(yǎng)皿底層鋪設(shè)兩張直徑為9 cm的定性濾紙；用移液槍向鋪設(shè)濾紙的培養(yǎng)皿注入某一濃度的黑荊葉片水提液3 mL，每組培養(yǎng)皿中，注入同一濃度水提液的培養(yǎng)皿有2個(gè)，另有2個(gè)培養(yǎng)皿注入蒸餾水作為對(duì)照（CK）；向組號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的四組培養(yǎng)皿分別放入紫莖澤蘭、白三葉、大葉桉、赤桉的種子，每個(gè)培養(yǎng)皿中放入種子數(shù)量為30粒（圓形濾紙均分為3個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)均勻放置10粒種子）；將布設(shè)好種子的培養(yǎng)皿放入恒溫培養(yǎng)箱（溫度25℃，濕度80%）培養(yǎng)，每隔1 d觀察并記錄種子的發(fā)芽數(shù)（以胚根突破種皮為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)），同期向培養(yǎng)皿內(nèi)的濾紙補(bǔ)充蒸餾水以保持濕度整個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次。

幼苗生長(zhǎng)模擬實(shí)驗(yàn)：預(yù)先將四種受體種子置于添加蒸餾水的培養(yǎng)皿中進(jìn)行預(yù)發(fā)芽，取已發(fā)芽的種子為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行幼苗生長(zhǎng)模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)相同，在幼苗生長(zhǎng)模擬實(shí)驗(yàn)布設(shè)后第7 d用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量幼苗的胚根長(zhǎng)及胚軸長(zhǎng)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次。

1.3 測(cè)試指標(biāo)及計(jì)算方法

1.3.1 種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)

種子萌發(fā)測(cè)試指標(biāo)采用發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)，二者分別采用公式計(jì)算，如下。

發(fā)芽率（%）＝（發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子總數(shù)）×100%；發(fā)芽指數(shù)式中，G表示在時(shí)間t日的發(fā)芽數(shù)，Dt表示相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。

幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)采用直接測(cè)定的方法測(cè)定胚根長(zhǎng)度和胚軸長(zhǎng)度(mm)。

1.3.2 化感效應(yīng)指數(shù)

化感效應(yīng)指數(shù)包括單一指標(biāo)的化感效應(yīng)指數(shù)（RI）和多指標(biāo)綜合化感效應(yīng)指數(shù)（SEI）。

單一指標(biāo)的化感效應(yīng)指數(shù)（RI）[13]按下式計(jì)算：RI＝1－ C/T（當(dāng)T≥C時(shí)）或 RI= T/C-1（當(dāng)T＜C時(shí)）。式中，C為對(duì)照值，T為處理值。RI＞0為促進(jìn)作用，RI＜0為抑制作用，RI的絕對(duì)值越大，其化感作用潛力（促進(jìn)或抑制作用）越大。

多指標(biāo)綜合化感效應(yīng)指數(shù)（SEI）[14]為供體對(duì)同一受體4個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的化感效應(yīng)指數(shù)的算術(shù)平均值，綜合效應(yīng)指數(shù)有正值和負(fù)值，正值表示促進(jìn)作用，負(fù)值表示抑制作用，對(duì)照值為0。對(duì)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)，采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件作平均值、標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算及其差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑荊葉片水提液對(duì)四種受體植物種子萌發(fā)的影響

黑荊葉片水提液在不同濃度條件下對(duì)四種受體植物種子萌發(fā)的影響見(jiàn)表1。

表 1 黑荊葉片水提液對(duì)四種植物種子萌發(fā)的影響?Table 1 Allelopathic effects of leaf water extract from Acacia mearnsii on seed germination of four plant species

據(jù)表1分析，黑荊葉片不同濃度水提液對(duì)四種受體植物種子萌發(fā)均存在不同程度的化感作用影響。其中，4種水提液均顯著抑制紫莖澤蘭種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，且抑制作用強(qiáng)度隨提取液稀釋倍數(shù)增大而逐漸減弱，對(duì)發(fā)芽率的抑制作用，1×顯著強(qiáng)于5×、10×、15× 3種稀釋液處理，而3種稀釋液處理之間無(wú)顯著差異，RI值介于-0.066到-0.197；對(duì)發(fā)芽指數(shù)的抑制作用，1×、5×顯著高于10×、15×，但1×與5×處理之間，以及10×與15×處理之間無(wú)顯著差異，RI值介于 -0.109到 -0.499。

對(duì)白三葉的作用規(guī)律與紫莖澤蘭相似，四種水提液均顯著抑制白三葉種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)(15×除外)，且其抑制作用強(qiáng)度隨稀釋倍數(shù)增大而減弱，對(duì)發(fā)芽率的抑制作用，1×顯著強(qiáng)于5×、10×、15×，而3種稀釋液處理之間無(wú)顯著差異，RI值介于-0.020到-0.051；對(duì)發(fā)芽指數(shù)的抑制作用，1×顯著高于5×、10×和15×，5×和10×無(wú)顯著差異，15×與CK無(wú)顯著差異，RI值介于-0.002到-0.042。

4種水提液均顯著抑制大葉桉種子的發(fā)芽率(5×除外)和發(fā)芽指數(shù)，對(duì)發(fā)芽率的抑制作用，1×與10×無(wú)顯著差異，顯著強(qiáng)于5×與15×，5×與CK無(wú)顯著差異，RI值介于-0.011到-0.045；對(duì)發(fā)芽指數(shù)的抑制作用，抑制作用強(qiáng)度隨提取液稀釋倍數(shù)增大而逐漸減弱(10×除外)，15×顯著低于1×、5×和10×，而1×、5×和10×三個(gè)處理之間無(wú)顯著差異，RI值介于-0.017到-0.057。

4種水提液均顯著抑制赤桉種子的發(fā)芽指數(shù)，而對(duì)發(fā)芽率影響有促進(jìn)也有抑制，對(duì)發(fā)芽率的影響，1×與CK無(wú)顯著差異，5×顯著高于CK，10×與15×無(wú)顯著差異，10×與15×顯著低于CK，RI值介于-0.022到0.011；對(duì)發(fā)芽指數(shù)的抑制作用，10×處理顯著強(qiáng)于1×、5×和15×，但1×、5×和15× 3個(gè)處理之間無(wú)顯著差異，RI值介于-0.072到-0.144。

2.2 黑荊葉片水提液對(duì)四種植物幼苗早期生長(zhǎng)的影響

黑荊葉片水提液在不同濃度條件下對(duì)四種植物幼苗早期生長(zhǎng)的影響如表2所示。

據(jù)表2分析，黑荊葉片不同濃度水提液對(duì)4種受體植物幼苗早期生長(zhǎng)均存在不同程度的化感作用影響。其中，4種水提液均顯著抑制紫莖澤蘭幼苗早期生長(zhǎng)的胚軸長(zhǎng)和胚根長(zhǎng)(15×除外)，且抑制作用強(qiáng)度隨提取液稀釋倍數(shù)增大逐漸減弱，對(duì)胚根長(zhǎng)的影響，1×處理抑制作用顯著強(qiáng)于 10×、15× 處理，1× 與 5× 無(wú)顯著差異，15×表現(xiàn)促進(jìn)作用，與CK無(wú)顯著差異，RI值介于-0.176到0.004；對(duì)胚軸長(zhǎng)的抑制作用，1×顯著高于5×、10×、15×，但10×與15×之間無(wú)顯著差異，RI值介于-0.112到-0.030。

表 2 黑荊葉片水提液對(duì)四種植物種子生長(zhǎng)的影響Table 2 Effects of leaf water extract from Acacia mearnsii on seeding growth of four plant species

4種水提液均顯著抑制白三葉幼苗早期生長(zhǎng)的胚根長(zhǎng)(15×除外)及胚軸長(zhǎng)，且其抑制作用強(qiáng)度大體隨提取液稀釋倍數(shù)增大而減弱，對(duì)胚根長(zhǎng)的抑制作用，1×顯著強(qiáng)于5×、10×、15×，15×與CK處理無(wú)顯著差異，RI值介于-0.245到-0.007；對(duì)胚軸長(zhǎng)的抑制作用，1×與5×顯著強(qiáng)于10×與15×，但1×與5×之間，以及10×與15×之間無(wú)顯著差異，RI值介于-0.200到-0.096。

4種水提液對(duì)大葉桉幼苗早期生長(zhǎng)的胚根長(zhǎng)與胚軸長(zhǎng)的影響有促進(jìn)也有抑制，對(duì)胚根長(zhǎng)的影響，除5×處理表現(xiàn)出促進(jìn)作用外，1×、10×、15×處理均表現(xiàn)出顯著抑制作用，抑制作用強(qiáng)弱大小順序?yàn)?×＞15×＞10×，但10×與15×之間，以及5×與CK之間無(wú)顯著差異，RI值介于-0.125到0.043；對(duì)胚軸長(zhǎng)的影響，1×和5×表現(xiàn)促進(jìn)作用，10×與15×表現(xiàn)抑制作用，但5×與CK之間，以及10×與15×之間無(wú)顯著差異，RI值介于-0.037到0.084。

對(duì)赤桉的作用規(guī)律與大葉桉類(lèi)似，對(duì)胚根長(zhǎng)的影響，除15×表現(xiàn)出輕微促進(jìn)外，1×、5×、10×均表現(xiàn)出顯著抑制作用，且抑制作用強(qiáng)度隨稀釋倍數(shù)的增大而逐漸減弱，5×和10×之間無(wú)顯著差異，RI值介于-0.133到0.008；對(duì)胚軸長(zhǎng)的影響，4種水提液處理均表現(xiàn)抑制作用，10×顯著強(qiáng)于1×、5×、15×，但1×與15×之間，以及5×與CK之間無(wú)顯著差異，RI值介于-0.093到-0.015。

2.3 黑荊葉片水提液對(duì)四種受體植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的綜合作用

下圖是黑荊葉片水提液對(duì)4種植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的綜合作用評(píng)價(jià)結(jié)果。

圖1 黑荊葉片水提液對(duì)四種植物的綜合化感效應(yīng)指數(shù)Fig. 1 SEI of leaf water extract from Acacia mearnsii on four plant species

據(jù)圖1分析，黑荊葉片不同水提液對(duì)4種受體植物種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)均存在不同程度的化感作用影響，綜合作用均表現(xiàn)為抑制作用。其中，4種提取液對(duì)紫莖澤蘭綜合化感作用強(qiáng)度大小順序?yàn)?×＞5×＞10×＞15×，但1×與5×之間，10×與15×之間無(wú)顯著差異，SEI介于-0.246到-0.050；對(duì)白三葉綜合化感作用強(qiáng)度大小順序?yàn)?×＞5×＞10×＞15×，但10×與15×之間無(wú)顯著差異，SEI介于-0.135到-0.033；對(duì)大葉桉綜合化感作用強(qiáng)度大小順序?yàn)?0×＞15×＞1×＞5×，但1×與15×之間無(wú)顯著差異，SEI介于-0.051到-0.002；對(duì)赤桉綜合化感作用強(qiáng)度大小順序?yàn)?0×＞1×＞5×＞15×，但5×與15×之間為顯著差異，SEI介于-0.095到-0.038。當(dāng)用黑荊葉片原液即1×處理4種受體植物種子和幼苗時(shí)，綜合化感作用強(qiáng)度大小順序?yàn)樽锨o澤蘭＞白三葉＞赤桉＞大葉桉；5×處理綜合化感作用強(qiáng)度大小順序?yàn)樽锨o澤蘭＞白三葉＞赤桉＞大葉桉；10×處理綜合化感作用強(qiáng)度大小順序?yàn)槌噼瘢咀锨o澤蘭＞白三葉＞大葉桉；15×處理綜合化感作用強(qiáng)度大小順序?yàn)樽锨o澤蘭＞大葉桉＞赤桉＞白三葉，紫莖澤蘭受黑荊葉片不同濃度的水提液的影響都最為顯著。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可得，黑荊葉片四種水提液對(duì)4種受體植物的種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)均存在不同程度的化感作用影響，綜合效應(yīng)指數(shù)介于-0.246到-0.002。其中，對(duì)紫莖澤蘭及白三葉的抑制作用有較明顯的規(guī)律性，抑制作用隨著處理液稀釋倍數(shù)增加而減弱，原液對(duì)紫莖澤蘭的抑制作用的SEI達(dá)到-0.246，抑制作用最為顯著；而對(duì)大葉桉、赤桉的抑制作用沒(méi)有規(guī)律性，原液和10倍稀釋液處理組的抑制作用較其他兩組明顯，5倍稀釋液處理大葉桉的SEI值為-0.002，抑制作用十分微弱，4種受體植物中，紫莖澤蘭種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)受到的影響都最為顯著，大葉桉種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)受到的影響都較弱，由此可見(jiàn)，黑荊葉片中的水溶物能夠抑制其他植物的生長(zhǎng)，造成其林下植被稀少的原因可能是植株水溶物的化感作用。

3.2 討 論

在過(guò)去，我國(guó)曾將黑荊遴選為桉樹(shù)人工林的混交樹(shù)種，并發(fā)現(xiàn)其在桉樹(shù)人工林土壤改良方面具有一定的生態(tài)效益，如改善土壤容重、土壤孔隙度等。但針對(duì)黑荊林下生物多樣性嚴(yán)重不足的生態(tài)學(xué)問(wèn)題及其成因缺乏關(guān)注。本研究發(fā)現(xiàn)，黑荊葉片的水溶物對(duì)其它植物的種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)普遍顯示化感抑制作用。這可能是黑荊人工林下植被稀少的一個(gè)重要成因。為此，筆者建議在日后的相關(guān)科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)綜合評(píng)價(jià)黑荊人工林的生態(tài)效益，重新權(quán)衡黑荊種植的利與弊，以保障區(qū)域生物多樣性和生態(tài)安全。

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)黑荊葉片水提液對(duì)四種受體植物種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)有不同程度的抑制作用，這與周偉佳等[15]的研究成果一致，作用強(qiáng)弱也符合低促高抑的特征。黑荊葉片水提液對(duì)紫莖澤蘭和白三葉的化感抑制作用隨著黑荊葉片水提液稀釋倍數(shù)增大而減弱，而對(duì)赤桉和大葉桉的抑制作用沒(méi)有規(guī)律性，1×和10×的抑制作用較5×和15×明顯，可能是由于水提液中化感物質(zhì)對(duì)兩種喬木種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)有多個(gè)作用區(qū)間，這一推斷有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。從實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相同處理?xiàng)l件下，白三葉的胚軸長(zhǎng)度和胚根長(zhǎng)度都較其他3種受體植物大，且其發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)受到的化感作用影響也相對(duì)較弱，預(yù)示白三葉對(duì)黑荊葉片水提液化感作用的耐受能力較強(qiáng)，可作為黑荊人工林生物多樣性恢復(fù)的備選物種。

受體材料中選取紫莖澤蘭是基于防治紫莖澤蘭的考慮。紫莖澤蘭是一種世界性的惡性雜草[16]，已在我國(guó)西南地區(qū)廣泛蔓延，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)及生物多樣性造成了嚴(yán)重影響，也給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了重大損失[17]。遺憾的是，目前尚無(wú)有效可行的防除紫莖澤蘭的技術(shù)途徑[18]。生態(tài)學(xué)家和環(huán)保工作者正在積極研發(fā)生物防除技術(shù)[19]，其中植物源除草劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用深受關(guān)注。本研究選用的四種受體植物中，紫莖澤蘭受黑荊葉片不同濃度的水提液的影響都最為顯著，筆者推斷水提液中存在對(duì)紫莖澤蘭種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)具有較強(qiáng)抑制作用的活性物質(zhì)，基于活性物質(zhì)開(kāi)發(fā)的除草劑可用于新入侵地紫莖澤蘭的防治。

當(dāng)然，本研究也遺留一些問(wèn)題，如：黑荊葉片水提液中存在哪些活性物質(zhì)，其中哪些物質(zhì)對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生化感抑制作用？在野外實(shí)驗(yàn)或盆栽實(shí)驗(yàn)條件下，黑荊葉片水提液對(duì)受體植物的影響是否與室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果相一致？黑荊是否在資源捕獲方面具有較大優(yōu)勢(shì)？等等。這些問(wèn)題均需進(jìn)一步的探索，也是未來(lái)該領(lǐng)域科學(xué)研究的主攻方向。

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Formation causes of sparse vegetation under Acacia mearnsii plantation:A study based on plant allelopathy

HE Yong1, HUANG Xin-hui1, SHI Xiao-ying1, YU Fu-ke2, XIA Hong1
(1. Dept. of Environmental Science and Engineering, Southwest Forestry University, Kunming 650224, Yunnan, China; 2. Institute of Environmental Sciences and Ecological Restoration, School of Life Sciences, Yunnan University, Kunming 650091, Yunnan, China)

The formation causes of sparse vegetation under Acacia mearnsii plantation were studied from the perspective of plant allelopathy. The interference effects of water extract with different concentrations (1, 5, 10, 15 times) from Acacia mearnsii leaves on seed germination and seedling growth of four receptor plants was assayed through indoor biological simulation experiments, the four receptor plants are Ageratina adenophora, Trifolium repens, Eucalyptus robusta and Eucalyptus camaldulensis, respectively. The results show that different concentrations ( 1, 5, 10, 15 times) of water extract from Acacia mearnsii leaves all had inhibitory effects on seed germination and seedling growth of the four receptor plants, the synthesized effect index (SEI) ranged from -0.246 to -0.002; there existed an obvious regularity of inhibitory effects to Ageratina adenophora and Trifolium repens, and the inhibitory effect reduced with the increase of water extract dilution ratio, the SEIof inhibitory effect on Ageratina adenophora treated with 1 times was -0.246; however,there was no regularity in inhibitory effect on Eucalyptus robusta and Eucalyptus camaldulensis, the inhibitory effects of 1 times and 10 times were more obvious than the other two groups, the SEIof inhibitory effect on Eucalyptus robusta treated with 5 times was -0.002.The possible cause of sparse vegetation under Acacia mearnsii plantation is allelopathy of Acacia mearnsii hydrotrope.

Acacia mearnsii plantation; formation causes of sparse vegetation; plant allelopathy

S793.7

A

1673-923X(2013)10-0079-05

2013-06-02

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31160155、31270751）；云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃面上項(xiàng)目（2007C022M）； 西南林業(yè)大學(xué)科研基金項(xiàng)目（110714）

何 勇（1988-），男，江西樟樹(shù)人，碩士研究生，主要從事森林生態(tài)學(xué)方面的研究；E-mail：heyong2008-1988@163.com

于福科（1976-），男，甘肅靈臺(tái)人，博士，講師，主要從事區(qū)域生態(tài)、入侵生態(tài)、化學(xué)生態(tài)方面的研究；

E-mail: ylyfk2005@aliyun.com

[本文編校：文鳳鳴]