張炯森

(云霄縣科技情報(bào)研究所，福建 云霄 363300)

覆蓋對(duì)互花米草生理特性和生長(zhǎng)的影響

張炯森

(云霄縣科技情報(bào)研究所，福建 云霄 363300)

以福建漳江口紅樹(shù)林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)紅樹(shù)林邊緣的互花米草為對(duì)象，開(kāi)展不同覆蓋處理(不透光、遮蔭率70%、遮蔭率30%，以不覆蓋為對(duì)照)對(duì)互花米草生理特性和生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明：不同的遮光度對(duì)互花米草的各項(xiàng)光合特性指標(biāo)以及葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量等有顯著影響。與對(duì)照相比，不透光的纖維布覆蓋處理對(duì)互花米草的光合特性有著明顯的抑制作用(P<0.05)，并顯著降低互花米草的可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量(P<0.05)；不透光的纖維布處理對(duì)互花米草的防效顯著高于其他處理(P<0.05)，75 d后對(duì)互花米草的抑制率達(dá)到100%。說(shuō)明全暗覆蓋處理對(duì)互花米草的防治效果顯著，可在沿海互花米草入侵區(qū)域推廣應(yīng)用。

互花米草；覆蓋處理；生理特性；防治效果

被譽(yù)為“海上森林”的紅樹(shù)林對(duì)于維護(hù)入?？谏鷳B(tài)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定有著無(wú)可比擬的作用[1]。福建漳江口紅樹(shù)林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于漳州云霄的漳江入?？?，總面積達(dá)2360 hm2，是福建省最為重要的濕地生態(tài)系統(tǒng)自然保護(hù)區(qū)，其對(duì)于保護(hù)當(dāng)?shù)氐乃a(chǎn)資源、動(dòng)植物物種和紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)具有十分重要的意義，2003年被列入國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，并于2008年被列入《國(guó)際重要濕地名錄》[2-3]。互花米草(Spartinaalterniflora)最早被我國(guó)引入用于促淤保灘護(hù)堤，恢復(fù)海岸生態(tài)系統(tǒng)，曾獲得較好的效果[4]，但因適應(yīng)能力強(qiáng)、生長(zhǎng)快，并具有兩性繁殖特點(diǎn)，在海灘濕地中繁殖力超強(qiáng)，其擴(kuò)散速度超過(guò)人為的控制能力，破壞了其他生物的棲息環(huán)境，威脅著海灘本土的濕地生態(tài)系統(tǒng)，現(xiàn)已成為我國(guó)許多沿海地區(qū)難以控制和根除的害草，導(dǎo)致大片紅樹(shù)林消失[5]。20世紀(jì)90年末，研究人員在漳江口紅樹(shù)林發(fā)現(xiàn)互花米草的入侵[6]，并在灘涂迅速生長(zhǎng)擴(kuò)散，現(xiàn)已開(kāi)始影響灘涂養(yǎng)殖，堵塞航道，擠占當(dāng)?shù)匚锓N的生長(zhǎng)空間，正破壞著漳江口紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)[7]。目前，互花米草的控制主要采取水淹、拔除、火燒、覆蓋、刈割等物理方法和米草凈、草甘膦等化學(xué)藥劑應(yīng)用的化學(xué)方法[8]，并已在我國(guó)許多地區(qū)開(kāi)展應(yīng)用研究，但在漳州云霄的福建漳江口紅樹(shù)林國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)卻尚未開(kāi)展系統(tǒng)的互花米草防除技術(shù)研究。因此，本研究針對(duì)漳江口紅樹(shù)林區(qū)互花米草生長(zhǎng)區(qū)域特點(diǎn)，開(kāi)展不同覆蓋處理對(duì)漳江口紅樹(shù)林區(qū)互花米草生理和防效的影響研究，為下階段漳江口紅樹(shù)林區(qū)互花米草的有效防治提供參考。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)區(qū)位于福建漳州云霄的漳江口紅樹(shù)林區(qū)(東經(jīng)117°24′07″、北緯23°53′45″)，在互花米草生長(zhǎng)的灘涂選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致的互花米草作為試驗(yàn)樣地，面積共計(jì)1.6 hm2。

1.2 試驗(yàn)方法

覆蓋試驗(yàn)于2015年5月10日開(kāi)始，將試驗(yàn)樣地分割成12個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)0.13 hm2，并在每個(gè)小區(qū)的4個(gè)角插上標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記。試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)覆蓋處理，分別采用不透光線的纖維布、遮蔭率70%的遮陽(yáng)網(wǎng)、遮蔭率30%的遮陽(yáng)網(wǎng)進(jìn)行覆蓋，以不覆蓋為對(duì)照，每個(gè)試驗(yàn)處理重復(fù)3次。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

7月24日對(duì)互花米草的光合特性(凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2分壓、氣孔導(dǎo)度)、葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量等生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。采用LI-6400 XT便攜式光合儀測(cè)定光合特性指標(biāo)[9]，采用丙酮比色法測(cè)定葉綠素含量[10]，采用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量[10]，采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量[11]。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

采用統(tǒng)計(jì)軟件Excel 2003、Spss 11.0等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各指標(biāo)數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，并對(duì)處理組各指標(biāo)的差異顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋處理對(duì)互花米草光合特性的影響

由表1可知，不同覆蓋處理對(duì)互花米草光合特性產(chǎn)生顯著影響。隨著透光度的降低互花米草凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等光合特性指標(biāo)的數(shù)值均呈下降趨勢(shì)，胞間CO2分壓呈上升趨勢(shì)，且各處理組互花米草凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度的變化均呈現(xiàn)出一致性，相互影響。遮蔭率30%的遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋的互花米草各光合特性指標(biāo)與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)，遮蔭率70%的遮陽(yáng)網(wǎng)、不透光的纖維布處理組區(qū)域的互花米草各光合特性指標(biāo)(除胞間CO2分壓外)均與對(duì)照組存在著顯著差異(P<0.05)。有相關(guān)研究指出，植物在受暗環(huán)境脅迫會(huì)導(dǎo)致光合作用的相關(guān)酶活性降低，光合速率下降，氣孔關(guān)閉，增加CO2的擴(kuò)散阻力，并進(jìn)一步引起葉片衰敗、脫落死亡[12]，與本試驗(yàn)的研究結(jié)果一致。由于7月24日采樣測(cè)定時(shí)，不透光線的纖維布覆蓋的互花米草已全部枯萎死亡，表明全暗處理對(duì)互花米草的生長(zhǎng)產(chǎn)生了不可逆的影響，反映互花米草屬喜光植物，在灘涂缺少光照不能生存。

表1 不同覆蓋處理對(duì)互花米草光合特性的影響

*：不同字母為各處理間水平顯著差異(P<0.05)。下同。

2.2 不同覆蓋處理對(duì)互花米草葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

不同的覆蓋處理對(duì)漳江口紅樹(shù)林區(qū)互花米草的各生理指標(biāo)有著顯著影響。由表2可知，隨著透光度的逐漸降低，互花米草中總?cè)~綠素含量呈逐漸上升趨勢(shì)，這可能是受到暗環(huán)境的脅迫，互花米草通過(guò)自身生理響應(yīng)來(lái)適應(yīng)這種脅迫，在一定時(shí)期內(nèi)通過(guò)自身調(diào)節(jié)增加葉綠素含量適應(yīng)環(huán)境的脅迫，其中不透光的纖維布、遮蔭率70%的遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋與遮蔭率30%的遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋、對(duì)照存在顯著差異(P<0.05)。不同覆蓋處理下互花米草可溶性糖含量存在顯著差異(P<0.05)，透光度越低可溶性糖含量越少，這與上述互花米草光合速率降低相一致，這是因?yàn)橥腹舛仍叫』セ撞莨夂纤俾试降停陨淼奶欠址e累越少，且自身的生命活動(dòng)需要消耗糖類物質(zhì)。不透光的纖維布處理的互花米草可溶性蛋白質(zhì)顯著低于其他處理(P<0.05)，互花米草枯死后蛋白質(zhì)大部分被分解，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，在霉菌的作用下蛋白質(zhì)將被完全分解。不透光的纖維布處理的互花米草葉綠素和可溶性糖均未檢出，說(shuō)明葉綠素和可溶性糖隨著互花米草枯死已被完全分解。

表2 不同覆蓋處理對(duì)互花米草葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

2.3 不同覆蓋處理對(duì)互花米草防效的影響

從表3、圖1可知，漳江口紅樹(shù)林區(qū)不同的覆蓋處理對(duì)互花米草的防治效果存在著顯著差異，遮蔭率越高且隨著時(shí)間的推移互花米草的死亡率越高，防效越好。防效大小排序?yàn)椋翰煌腹獾睦w維布覆蓋>遮蔭率70%的遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋>遮蔭率30%的遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋>對(duì)照組。不透光的纖維布、遮蔭率70%的遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋對(duì)互花米草的防效與遮蔭率30%的遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋、對(duì)照均存在顯著差異(P<0.05)。遮蔭率70%的遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋雖可使互花米草部分死亡，但仍有光線可供互花米草進(jìn)行光合作用，并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的暗環(huán)境脅迫后可適應(yīng)此條件下的生長(zhǎng)，因此對(duì)互花米草的防效未達(dá)到理想的效果，覆蓋75 d對(duì)互花米草的防效只為68.13%；遮蔭率30%的遮陽(yáng)網(wǎng)處理因透過(guò)大部分的光線可滿足互花米草生長(zhǎng)的要求，對(duì)互花米草未產(chǎn)生明顯的影響，與對(duì)照差異不顯著(P>0.05)。7月9日，采用不透光的纖維布處理對(duì)互花米草的防效達(dá)92.54%；7月24日則達(dá)100%，顯著高于其他處理組，說(shuō)明完全的暗環(huán)境對(duì)互花米草的防治具有顯著效果，今后可在漳江口紅樹(shù)林互花米草生長(zhǎng)區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用。

表3 不同覆蓋處理對(duì)互花米草防效的影響 %

3 結(jié)論

環(huán)境脅迫會(huì)引起植物生長(zhǎng)和生理發(fā)生變化，暗環(huán)境對(duì)植物的光合作用、生長(zhǎng)、相關(guān)酶以及自身物質(zhì)積累和消耗等都會(huì)產(chǎn)生顯著的影響。在暗環(huán)境下，有些植物的生長(zhǎng)受到抑制，光合效率下降，糖積累下降且消耗量增加，最后葉片變黃、枯萎、脫落，植物死亡、腐爛[13]?；セ撞輰傧补庵参?，不同的光照下必然對(duì)互花米草的生長(zhǎng)和生理產(chǎn)生顯著影響，本試驗(yàn)研究結(jié)果也證實(shí)了光照強(qiáng)度越弱，互花米草的生長(zhǎng)和生理也受到了明顯抑制，全暗環(huán)境下互花米草75 d后全部死亡。

本研究針對(duì)漳江口紅樹(shù)林互花米草生長(zhǎng)區(qū)域特點(diǎn)，開(kāi)展了不同覆蓋處理對(duì)漳江口紅樹(shù)林區(qū)互花米草生理和防效的影響研究，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同遮光度對(duì)互花米草各項(xiàng)光合特性指標(biāo)以及葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量等有顯著影響。與對(duì)照相比，不透光的纖維布覆蓋處理對(duì)互花米草的光合特性有著明顯的抑制作用(P<0.05)，并顯著降低互花米草的可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量(P<0.05)，且不透光的纖維布覆蓋處理對(duì)互花米草的防效顯著高于其他處理組(P<0.05)，75 d后對(duì)互花米草的防效達(dá)到100%。說(shuō)明全暗環(huán)境覆蓋處理對(duì)互花米草的防治有顯著效果，今后可在漳江口紅樹(shù)林互花米草生長(zhǎng)區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用。

[1]李賀鵬.外來(lái)入侵植物互花米草控制的生態(tài)學(xué)研究[D].上海：華東師范大學(xué)，2007.

[2]陳立棟.漳江口紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)越冬水鳥(niǎo)的年際變化[J].防護(hù)林科技，2015，10(7)：46-48.

[3]陳朝英.福建漳江口紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)生態(tài)旅游資源評(píng)價(jià)及發(fā)展思路[J].東南園藝，2014，2(4)：14-17.

[4]李加林，楊曉平，童億勤，等.互花米草入侵對(duì)潮灘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響及其管理[J].海洋通報(bào)，2005，24(5)：33-38.

[5]歐建，盧昌義.廈門(mén)外來(lái)種植物入侵風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的建立——以互花米草入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)為例[J].臺(tái)灣海峽，2006，25(3)：437-444.

[6]張祥霖，石盛莉，潘根興.互花米草入侵下福建漳江口紅樹(shù)林濕地土壤生態(tài)化學(xué)變化[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2008，23(9)：974-981.

[7]林鵬.福建漳江口紅樹(shù)林濕地自然保護(hù)區(qū)綜合科學(xué)考察報(bào)告[M].廈門(mén)：廈門(mén)大學(xué)出版社，2001.

[8]李鄭杰.漳江口紅樹(shù)林區(qū)互花米草入侵及擴(kuò)散機(jī)制研究[D].廈門(mén)：廈門(mén)大學(xué)，2014.

[9]李兆飛.外來(lái)入侵植物互花米草控制的初步研究[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2009.

[10]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理與技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[11]Bradford MM.A rapid and sensi tive method for the quantitati on of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding[J].Anal.Biochem，1976(72)：248-254.

[12]林琨，張鼎華.脅迫環(huán)境對(duì)植物光合作用的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42(31)：10839-10840.

[13]賈風(fēng)勤.植物對(duì)環(huán)境脅迫的適應(yīng)策略[J].生物學(xué)教學(xué)，2009，34(11)：8-9.

Effect of Different Coverage Measures on Physiological Characteristics andGrowth ofSpartinaalterniflora

ZHANG Jiong-sen

(YunxiaoScience&TechnologyInformationResearchInstitute，Yunxiao363300,Fujian,China)

Based on the characteristics ofSpartinaalternifloragrowing region in mangrove areas of Zhangjiang estuary，using different coverage measures were carried out to study on physiology and control effect ofSpartinaalterniflorain mangrove areas of Zhangjiang estuary.The experiments measured the effect of photosynthetic characteristics，chlorophyll，soluble sugars，soluble proteins and control effect ofSpartinaalternifloraby 3 treatments and taking bare surface as CK.The results showed that photosynthetic characteristics，chlorophyll，soluble sugars，soluble proteins were significantly different among the different shading.The photosynthetic characteristics ofSpartinaalterniflorawas significantly inhibited in opaque fiber cloth treatment as compared with controls(P<0.05)，and the soluble sugars，soluble proteins were significantly reduced(P<0.05).The control effect of opaque fiber cloth treatment forSpartinaalterniflorawas 100% after 75 d，which significantly is higher than others.Through the study，continuous darkness has significant control effects onSpartinaalterniflora，the method can be applied in coastal area.

Spartinaalterniflora；coverage measures；physiology；control effect

2016-03-21；

2016-05-26

國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)資助(閩臺(tái)農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)聯(lián)合研發(fā)平臺(tái)， 2014DFT30240)

張炯森(1972—)，男，福建云霄人，云霄縣科技情報(bào)研究所助理研究員，從事科技情報(bào)研究。E-mail：364090809@qq.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.015

S765

A

1002-7351(2016)03-0072-04