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三裂蟛蜞菊(Wedelia trilobata(L.)Hitchc.)是入侵华南地区的主要外来植物之一。本研究从乡土植物当中筛选出化感强度与之相似的植物芒萁(Dicranopteris dichotoma),比较了三裂蟛蜞菊和芒萁的化感作用对芒萁的伴生乡土植物马尾松(Pinus massoniana)和桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)幼苗生长的影响,揭示了植物间化感适应性的差异可能有利于外来植物的入侵,丰富了外来入侵植物入侵机制的研究,为外来入侵种的管理和防治提供了理论参考。另外,本研究还探讨了三裂蟛蜞菊凋落物的化感作用以及微生物对其化感作用的影响,进一步完善了三裂蟛蜞菊的化感作用研究。主要研究结果如下:
(1)通过室内种子萌发及幼苗生长的生物测试方法证明三裂蟛蜞菊和芒萁的化感作用强度相似。对三裂蟛蜞菊和乡土植物的化感作用进行比较,从乌毛蕨(Blechnum orientale),竹节草(Chrysopogon aciculatus),鳢肠(Eclipta prostrata),火炭母(Polygonum chinense)等乡土植物中发现芒萁与外来入侵种三裂蟛蜞菊的化感作用相似。无论是发芽率,还是根长和苗高,芒萁和三裂蟛蜞菊水提液对萝卜(Raphanus sativus),莴笋(Lactuca sativa)和小白菜(Brassica rapa)三种受体植物的影响趋势和影响程度均相同。因此,可以认为,乡土植物芒萁和入侵种三裂蟛蜞菊的化感作用强度一致。
(2)乡土伴生植物对芒萁的化感作用有一定的适应性,而对三裂蟛蜞菊的化感作用更敏感。以芒萁的伴生乡土植物马尾松和桃金娘为受体植物,研究两种伴生植物对芒萁和三裂蟛蜞菊的化感作用是否存在适应性差异。结果发现,虽然三裂蟛蜞菊和芒萁的化感作用强度相似,但当两者作用于马尾松和桃金娘时,三裂蟛蜞菊表现出比芒萁更强的化感作用。三裂蟛蜞菊对两种伴生植物的根的生长抑制明显,显著影响了根部细胞外渗液电导率及根系活力,破坏了根部细胞的细胞膜,减少了细胞器的数量,进而影响了植物的生长发育。结果表明,乡土植物对芒萁和三裂蟛蜞菊的化感作用存在适应性差异。由于马尾松和桃金娘与芒萁长期的伴生关系,可能已经适应了芒萁的化感物质,因此受到芒萁的化感影响较小。由于缺乏这种适应性,三裂蟛蜞菊的化感作用带来的影响更大,将有利于外来植物入侵成功。
(3)三裂蟛蜞菊凋落物对莴笋发芽率有明显的抑制作用,而对幼苗的生长有一定的促进作用,说明凋落物主要是通过抑制其它植物的发芽率来协助三裂蟛蜞菊扩散。在土壤微生物存在的情况下,除了CAT活性被显著抑制外,其他指标如发芽率,叶绿素含量,生物量都高于灭菌土壤处理,说明土壤微生物主要扮演着缓解凋落物化感作用的角色。