全 文 ：生 态 科 学 2 002年 8月 第 1 2卷 第 3期 E C OL OI GC S C I E NC E A ng , 2 X() 2 , 2 1 (3 ) : 19 7一2 X()
外来种无瓣海桑化感作用研究初报 *
李 玫 ’ ` 廖宝文 郑松发 陈玉军 冲国林业科学院热带林业研究所 , 广州 5 10 52 0 ’
【摘要】 以种子萌发率和胚根长度作为测量指标 , 以化感效应敏感指数 RI 为评价指标 , 研究了无瓣海桑 ( so n e ar iat op e at al )
各器官的水浸液对海桑 ( oS n e ar t勿 ca s eo al isr ) 和无瓣海桑种子发芽的影响 。 结果表明 : l) 无瓣海桑的各器官水浸液对海
桑种子萌发均起抑制作用 , 高浓度下抑制效应明显 ; 2) 不同浓度无瓣海桑根的水浸液对海桑的胚根长均起抑制作用 , 高浓
度下显著抑制 , 随着浓度降低抑制作用减弱 ; 无瓣海桑的枝 、 叶和果的水浸液对海桑的胚根长表现为 “ 高抑低促 ” , 即高浓
度下显著抑制 , 随着浓度降低抑制作用减弱甚至转为促进 ; 3) 无瓣海桑各器官的水浸液对本身种子的发芽表现为 “ 高抑低
促 ” : 4) 无瓣海桑果的水浸液对本身的胚根长表现为高浓度下显著抑制 , 随着浓度降低抑制作用逐渐减弱 ; 无瓣海桑枝 、 叶
和根的水浸液对本身的胚根长表现为 “ 高抑低促 ” ; 5) 无瓣海桑各器官的水浸液中果的水浸液对海桑或无瓣海桑种子发芽和
胚根长的抑制作用最强 。
关键词 无瓣海桑 海桑 化感作用 水浸液 发芽
中图分类号 : Q145 + . 2 , Q94 8 . 12 + 2 , 1 文献标识码 : ^ 文章编号 : l X() 8一8 57 3 (2X() 2 )0 3 一 197 一以
P r im a r y s t u 山es o n an d o P a t h y of oS n n e m吞近即吻勿 / iL M ie , iL ao B ao w en , hZ e n g S o n g af, C he n ujY u n ( eR s e aer h I n s it ut et o f肠。 p i e al oF er s盯 o f C A E G u an g hz o u 5 10 52 0 )
A加 tr act I n iht s PaP er, ht e al le op a th y o f a q u oe u s e x tr a c t s fr o m d i月七 r e n t o r g an s o f S O n n e ar t必 aP e at al o n ht e s ede g e叮功 nL iat o n o f .S
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o n n e ar t记 叩 e at al , S on n e ar t故 ca se o la isr , lA lel op hat y, A q u e o u s e x tr a c t, G e厂汀 il n a ti o n
植物化感作用 ( lA le 叩 a t h y ) 是指活体植物通过
茎叶挥发 、 淋溶 、 根系分泌等途径向环境中释放其产
生的某些化学物质 , 从而影响周围植物的生长和发育
的现象7[J 。 植物化感作用在森林更新 、 植被演替 、 农
业生产及环境保护中具有重要意义 , 近年来国内此类
研究多以农作物如大豆 、 水稻为对象 , 而以潮间带红
树植物为对象的研究文献报道极少 l[, 3〕。 自 1 985 年在
海南引进外来红树植物无瓣海桑 ( os 朋 e ar iat op e at 故
B cu .h
一
Ham
.
) 以来 , 由于其具备速生 、 抗寒和耐水浸
等优点而被华南沿海各省广泛引种扩种 。 外来种无瓣
海桑对红树林乡土树种以及红树林生态系统物种多样
性的影响至今尚未引起足够重视 。 本文研究了无瓣海
桑各器官的水浸液对海桑 ( .5 ca s eo 公isr ( L ) E gn l . ) 和
无瓣海桑种子发芽的影响 , 以期为红树林生物多样性
保护和推广利用无瓣海桑提供理论依据 。
1 材料和方法
1
.
1 水浸液的制备
于 20 01 年 8月从广东省湛江市高桥红树林保护区
采集无瓣海桑植株 , 分成根 、 果 、 枝和叶 4 部分 , 洗
净 、 称重 , 将各组分剪碎 ( < 2 c m ) 分别放人塑料桶
中 , 按比例加蒸馏水配置成质量浓度为 .0 5 g P刃 . 而一 ,
( 1 g WF
· 刘 一 ,为 1而 水溶液中含有 1 9 鲜植物的水
浸液 ) 的溶液 , 浸泡期间每隔 12 h 搅拌 15 unIT
,
3 d
后用双层纱布过滤两次制成母液备用 。
1
.
2 种子萌发试验
将无瓣海桑各器官的母液按 比例加人蒸馏水分
* 国家自然科学基金项目 ( 3X() 70 14 ) 资助 .
* * 通讯联系人 .
第一作者简介 : 李 玫 , 女 (l 97 1一 ) , 硕士 , 主要从事湿地生态学和
污染生态学等研究 . B刚 l : il毗17 1@ 21 cn ￡。 旧 .
2佣2 一旅 13 收稿 , 2X() 2一0 8一 14 接受 .
9 1 8生态 科学 1 2卷别 配制成浓 度为 01 g w Fi nlg 0.2w Fm l9 3 0.制作用 (表) l随着无 瓣海桑的 各器官水 浸液浓 度的
w Fm l9 0.4w Fi nl9 5 0.附 而,的 水浸液 升高 海桑种 子发芽率 逐渐降低 在0 1一0.4g FW选 取籽粒饱 满大小 均一的海 桑及无 瓣海桑种 子在 nil的 无瓣 桑枝和叶 水浸液处 理下仅 最高浓 度组
直 径为12。 m培养皿 中垫衬滤 纸每 皿放人1 0粒种 的发芽 率分别 受到显著 (P<0.5) 和极显 著(P<0 01)子 每个处 理重复 3次分别 将不同 浓度无瓣 海桑水 抑制 在无瓣 海桑的根 果的水 浸液处理 下1 一.3浸液 各5nil 加人 养皿 对照组加 巧nil 蒸馏 9Fw nil*组 发芽率 与对照组 比差异不 显而 4
将培 养皿加 盖置于室 内(室温 10℃一 巧℃) 隔天记 grw nil-和 0.5gFw nil一组 的发芽 率受到显 著抑录 萌发种子 数并及时 补充少量 水浸液 7d后 测定种 制不 同浓度 的无瓣海 桑各器官 水浸液处 理下 RI值子发 芽率 根长1} 均为负 值表 明始终起 抑制作用 且随 着浓度增 高其
13 评价指 标 RI绝 对值逐渐 增大表 明对海桑 种子萌 发的抑制 逐渐用发芽 率根 长描述 种子萌 发特 征以 增强 其中无 瓣海桑果 水浸液的 抑制作用 最明显 (即
Wi ilanso t14]提出 的化感效应 敏感指 数为评价 指标 RI绝 对值增幅 最大)即 R=1 C/T() C)或者 Rl=CI T1(< C)c 2. 无瓣海桑 各组分水 浸液对海 桑胚根 长的影响为对 照值 为处理 值班表 示作用 强度大小 正值 从 整个趋 势看不 同浓度的 无瓣海 根水 浸液
表示 促进效 应负值 表示抑制 效应 其绝对值 大小反 对海桑 的胚根 生长均起 抑制作用 (表l); 无瓣海桑 枝映化 感作用 的强弱 各处理 平均数与 照组 间利用 叶和果 水浸 液浓度较 低时不 仅对海桑 萌发种 子的
Dulm et法进 行差异 显著性(P <0.5 P<0.1 )比较 根生长 无不良 影响而且 起一定促 进作用 浓度较 高时则明显 抑制 用无瓣海 桑的根水 浸液处理 时仅 0.492 结果与分 析 Fw nil`和0. sgFwmr 组 胚根长受 到显著抑 制
21 无瓣海 桑各器官 水浸液对 海桑种子 发芽率 的影响 在无瓣 海桑的 枝水浸液 作用下 仅最高浓 度组的 胚根子 均起抑 长受到 显著抑 制而0 1gP万 而和0. 2gP万 nil
衰1 无娜海派 各组分怪 液对海绍种 子萌发的 影晌知b 】IE肠ec “ofaqus t州肠 n℃m山月 触代ntg nsofS即 吻白s. 白活 gedti on兹 分麟杯而日 浸 浓度Aq ucos 浸液种 类众gan aqucos ~frm
二 几”一 tl ts tli—Testi tem 一 兀石品蔽 可一 根R ot 枝 Banch 叶让盯 果FruitgW 认 认 甘. 一发 芽率(%) 0(Cl 1) 42 0 38 43 413C七 叮苗ati 毗 01 357( 015) 37 (016) 427 (014) 4 07(14 )2 98 0 38 38 2 3 印3 27 1 6 68 2 832 24 2 3 29 2抖 5 905 23( 0科5) 23 (0392) 253 (0416) 1 93(05 3)胚根 长(爪 ) (Ctr I) 1 38 17 3 18Rad ilgt h o1 9 6 14 4 14 5 4702 126( 082) 139 (018) 12 9(052) 1 3(04 )3 15 6 以巧 09 一 26 34 093 3 4 72 58 3 0 597 205 079( 0429) 0卯 (0275) 057 (03.) 0 46(0能 )注No te表中数 据为3次重复 的平均值括 号内数据为 相应RI平 均值Thdta intheabl w批avrged fim3叩石 记印ar’t Iy,adn inhetbk 醉avegr d恤h t肋山滋 ed恤~ sPmdig 3咧i~ RI1。( T)双 。T1
3 2.无 瓣海桑 各器官水 浸液对本 身种子发 芽率的 影响 无瓣 海桑各 器官的水 浸液对 自身种子 的胚根 生随着无 海桑的 器官水 液处理 浓度升高 各 长影响见 表20 1一0.29 FW而 浓度 水浸液 和
处理组 的无瓣 海桑种子 发芽率从 稍高于 对照组到 逐渐 01一.3 grw nil枝的 水浸液可 促进本 身的胚根 生低于对 照组( 表2)在 0.5gFw nil, 无瓣海桑 根和 长而浓 度更高 时则有抑 制作用( 但不显著 )在无 瓣果水浸 液处 理下发芽 显著低 对照 而其 他组 海桑的叶 水浸液 处理下 019Fw nil和 0.2gP刃
与对照 组无显 著差异 无瓣海桑 枝叶 水浸液处 理组 回组的 胚根长 稍大于对 照组的 浓度升 高后胚根 生的种 子发芽率 与对照组 比均显 著差异 无瓣海 桑根 长受到抑 制(0.5 9FW而 时抑 制显著) 不同浓 度水浸 液浓度 为01一 0.39Fw nil, 枝和叶 浸液 无瓣海桑 的果水 浸液均抑 制本身 的胚根生 长0.4 9
浓度 为01一. 2grw rul以 及果的 水浸液浓 度为 Fwnil- 和0.5g Fwnil 时分别 显著和极 显著抑制0lg Fwnil- ,时R 为正值 表明对 本身种子 萌发 可见不同 浓度无 瓣海桑果 的水浸液 均抑制 自身胚根 的
存在促 进作用 当根水 浸液浓度 大于0. 2gP万 nil` 生长其 他器官 的水浸液 大致表现 为高抑 低促 在枝和 叶水浸液 浓度大于 0.3grw nil’ 以及果水 浸液 无瓣海桑 果水浸 处理下 RI值始 终负值 且其绝 对浓度 大于0.2 gFw`nil 时R I转为负 值且随着 浓度 值随着浓 度升高 而增大 明抑制 效应随浓 度增高 而
升高 RI绝对值 增大表 明抑制效 应逐渐 增强可 见高 增强在 01一.2 gP刃nil 叶的水 浸液以 及01一 0.3浓度 的无瓣海 桑各器官 水浸液 制本身 种子萌发 随 9FW 间的根 和枝水浸 液作用下 RI 为正值 表
着浓 度降低抑 制效应减 弱甚至转 为促进 即表现 出高 明促进本 身的胚 根长;而浓 度更高 时班值转 为负值 且抑低 促效应 无瓣海 桑各器官 水浸液 的抑制效 应相 随着浓度 升高其 绝对值增 大表明 抑制效应 随着浓 度比较 果的水 浸液 最强 升高而增 强无瓣 海桑果的 水浸液 的 应最明显
表2无 瓣海桑各 组分水浸 液对自身种 子萌发的 影响介b】 ZE月免cts ofqus extr引肠 台mdl月兔 niorga璐 ofSaP吻 白oni七犯 】fge面 tion
萌发特 征项目 浸液 浓度Aquco us 浸液种类 众ganq cousextra tsfromTeti tem tr朗 即让 ti—(g Fwrl) 根Rot 枝Bran ch 叶 Lea 果 Fruit芽率 (%) 0 (Ct 413 42 3 3 83 39Grni atire o1 473(01 45) 科3(0 047) 413 (078) 39 0(18)02 6 31 427 (X9 90 1 7 《州阵3 y 38 7( 94 504 403(刀 24) 39( 071) 32( 0157) 3 (0213)5 6卜 1 50 olm 0 2的 27 59胚根长 (m) 0 (Ctrol) 1289 12 32 1 6 46Radi lgth o1 138(0肠 9) 132(0 065) 126 (076) 10 (039)02 4 84 6 91 7 82 (y7 673 2众 拓 5 2 09( 98 1424 6 舰。 一4 7 5 omg 二505 123(0 以5) 097( 013) o9( 0145) 054 (0531)3结 论 子萌发 (根和果 的水浸液 浓度. 9rw nil`时明 显31 无瓣海桑 各器官 的水浸液 均抑制海 桑种子 的萌 抑制) 而低浓度 时则有一 定促进 作用发低 浓度的 水浸液有 抑制作用 但不显 著而高 浓度 3.4无 瓣海桑果 的水浸液 抑制本身 的胚根 长随着 浓(0.4 一0.5gFW 刘, )则明显 抑制 度增高效 应增强 (0一. 59wF iln时明 显抑制 )32 无瓣海桑 根的水浸 液抑制海 桑的胚 根生长 且随 无瓣海桑 枝叶 和根的水 浸液浓度 较低促 进本身 种着浓度 增高效 应增强 (0一.5 gP万 而`时明 显抑 子的胚根 生长 浓度较高 时则抑制 叶的水 浸液0. 59制); 019Fw nil`的 无瓣海桑 叶果 的水浸液 以及 Fwnil 和果的 水浸液。 一0.5g Fw而 ,时明显 抑01一 .2gP刃 枝水浸液 对海桑 胚根长 有一 制本身种 子胚 根生长定促进 作用 浓度更高 时则抑制 且随 着浓度增 高效 35无 瓣海桑果 的水浸液 对海桑 或无瓣海 桑种子 发应增强 (0一 0.5gP万 nil 明显抑制 ) 芽和胚根 长的抑 制效应最 强3 高浓度的 无瓣海 桑各器官 的水浸液 抑制本 身种
生 态 科 学 2 1卷
4 讨 论
外来种人侵对生物多样性的影响已开始引起我国
学者的关注 8 [, 9 1,但有关外来树种对乡土树种的影响及
作用机制的研究在国内所见不多 l5J 。 外来种在人侵地
成为优势种群的过程中 ,化感作用往往起着重要作用 ,
其原因可能是本地种和外来种之间没有经历相互适应
的过程 , 本地种往往对外来种的化感作用还没有形成
有效的防御机制 4I] 。 因此 , 要探讨外来树种对乡土树
种影响的作用机制就有必要研究它们之间的化感作
用 。 在我国无瓣海桑作为一种速生 、 抗寒 、 耐水浸的
红树植物已被广泛引种 、 扩种 , 但它对乡土红树植物
究竟有无不利影响以及影响程度目前尚未可知 。
至今为止 , 我国对草本农作物的植物化感作用研
究较普遍川 , 涉及化感效应 l3J 、 化感物质提取鉴定以
及生理生化特性 4lt 等方面 , 但大多只是停留在室内模
拟实验阶段 l[ 01 。 本实验初步探讨了热带亚热带海岸与
河 口潮间带木本红树植物一外来种无瓣海桑的化感作
用 , 研究表明其对海桑种子萌发存在较明显的化感作
用 , 但本身也存在 自毒作用 。 因此从化感作用角度来
看 , 引种无瓣海桑对我国乡土红树树种以及红树林生
物多样性影响不会太大 。 任何化感物质对植物的作用
都与化感物质的浓度有关 , 低浓度促进 、 高浓度抑制
是普遍的现象2[, 5】, 本实验结果与该论点相一致 。 在研
究植物化感作用时 , 幼苗生长生物测定的敏感性一般
比种子发芽要好 I川 , 本研究需要进一步开展幼苗生长
的生物测定工作 。 不同的化感物质对不同植物的最低
作用浓度有显著的差异 , 同样的化感物质对不同植物
的最低作用浓度也不同 , 今后在红树林化感研究中要
增加更多的红树植物种类以及设计更多的浓度梯度 。
红树植物皮层组织中都含有大量的单宁 , 单宁是一种
酚类化合物 , 而酚类物质是一类主要的化感物质 , 由
于具有水溶性和成盐性使得它们很容易在自然条件下
被雨雾淋溶和土壤吸收 「`2] 。 初步猜测本实验中单宁是
起作用的化感物质之一 , 当然还需要进行进一步的分
离鉴定以便验证 。 总之 , 有关外来红树植物与一些典
型乡土红树植物之间化感作用的研究刚刚起步 , 还有
待于进一步的室内模拟和野外实验以及对化感物质的
分离和鉴定 。
参 考 文 献
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