全 文 ：第 20卷 湖北师范学院学报 (自然科学版 ) Vo l. 20
第 2期 Journal o f Hubei No rmal Univ ersity ( Natur al Science) No. 2, 2000
杂草对濒危植物长喙毛茛泽泻他感作用的研究*
李　今　　　冯　斌
(湖北师范学院 生物系 ,湖北 黄石　 435002)
摘要: 研究了濒危植物长喙毛茛泽泻 ( Ranalisma rostrata )与其所在群落中主要物种莼菜 (Brasemia
schreberi )、柳叶箬 ( Isachne globosa)和疏忽蓼 (Polygonum Praetermissum )之间的他感作用。研究表明 ,三种
植物中柳叶箬和疏忽蓼的挥发物和水浸提液对长喙毛茛泽泻种子萌发有明显的抑制作用 ,对幼苗生长的
影响主要表现在对幼根生长的抑制和根系形态的改变上 ,对幼芽伸长的影响则很小。莼菜的挥发物和水浸
提液对长喙毛茛泽泻种子萌发和幼苗生长的影响很小。
关　键　词: 濒危植物 ;长喙毛茛泽泻 ;他感作用
中图分类号: Q948. 12+ 2. 1　　文献标识码: A　　文章编号: 1009-2714( 2000) 02-0009-03
　　他感作用 ( Allelopathy)是植物通过向环境中释放化学物质 ,而对周围植物 (包括微生物 )产生直
接或间接的有害或有利的作用。这种作用在自然界中广泛存在〔1〕。在保护生物学中 ,杂草与濒危植物
之间存在着复杂的相互关系 ,许多杂草对濒危植物种群的生存、繁殖、扩散有着很大影响 ,他感作用是
其中重要的作用方式之一。 因而 ,研究他感作用对揭示濒危物种的濒危机制有着重要意义〔 2〕。
长喙毛茛泽泻 ( Ranal isma rostrata Stapf )是多年生湿生小草本植物 ,为泽泻科毛茛泽泻属的一
个种 ,由于该属是 Alismataceae和 Imnochari taceae的连接点 ,使得该种在分类上有着特殊地位。长喙
毛茛泽泻极为稀有 ,种群数量少 ,种群规模小 ,种群消失快 ,被认为是一种极为濒危的植物。 本文通过
杂草对该物种他感作用的研究 ,对揭示该种群致濒阶段及致濒因素有重要意义 ,为保护该物种提供理
论依据 ,也为中国内陆湿地植物多样性保护提供有益资料。
1　材料和方法
1. 1　实验材料的选取
1. 1. 1　长喙毛茛泽泻的选取　长喙毛茛泽泻种子在其迁地种群中采集 ,采集地点为武汉大学生科院
实验田 ,时间为 1999年 3月。
1. 1. 2　杂草的选取　在湖南省茶陵县长喙毛茛泽泻自然种群保护区 ,我们对长喙毛茛泽泻的群落结
构作过认真研究 ,通过长喙毛茛泽泻种群与群落中其他物种对之间 x2值的测定〔 3〕 ,最后选取了莼菜
( Brasenia schreberi )、柳叶箬 ( Isachne globosa )、疏忽蓼 (Polygonum Praeterm issum )三种植物为研究
对象。
1. 2　生物检测方法
1. 2. 1　挥发物的生物检测　将保干器分为上中下三层 ,在上下两层放置杂草的新鲜叶子各 1000g,
* 国家自然科学基金资助 ( 39391500)
收稿日期: 2000-01-05
作者简介:李今 ( 1968- ) ,男 ,硕士 ,讲师
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中层放置摆有种子的培养皿 ;种子用升汞灭菌 ,每个培养皿铺放 3层滤纸 ,用蒸水饱和润湿 ,摆放 100
粒种子 , 3个重复 ,置暗处 , 26℃萌发 ,定时记录萌发情况。
1. 2. 2　植物水浸提液的制备　将整株植物分成地上、地下两个部分 ,按 20g /ml的比例用蒸馏水浸
泡 24h,过滤备用。
1. 2. 3　水浸提液中种子萌发的生物检测　取 10m l水浸提液 ,加入铺有 3层滤纸的培养皿 ,种子用升
汞灭菌 ,每皿摆放 25粒种子 ,进行 6个重复 ,以蒸馏水对照 ,置暗处 , 26℃萌发 ,定时记录萌发情况。
1. 2. 4　水浸提液对长喙毛茛泽泻幼苗初期生长的生物检测　将水浸提液稀释 2倍加入 250ml烧杯 ,
上盖尼龙网 ,选取萌发一致的种子置于网上 ,以蒸馏水对照 ,定时补充水浸提液。每网种子 20粒 , 72h
后记录幼苗的幼芽和幼根的生长状况。
2　结果与分析
2. 1　杂草挥发物的他感作用
挥发物对长喙毛茛泽泻种子萌发的影响见表 1。
三种杂草的挥发物对长喙毛茛泽泻种子萌发半数时间的影响分别为对照的 106%、 188%、
155% ;萌发率分别比对照减少: 5. 5% 、 38. 9%、 27. 8%。由此可见 ,三种杂草对长喙毛茛泽泻种子萌发
的影响是不同的 ,柳叶箬和疏忽蓼的挥发物对长喙毛茛泽泻种子的萌发有明显的抑制作用 ,莼菜挥发
物影响则很小。
2. 2　杂草水浸提液对长喙毛茛泽泻的他感作用
2. 2. 1　杂草水浸提液对长喙毛茛泽泻种子萌发的影响　实验中采取模拟自然界雨水淋溶的方法 ,将
整段的植物浸泡 ,以减少植物体的损伤 ,降低组织液的渗漏。 结果如表 2所示。
表 1　杂草挥发物对长喙毛茛泽泻种子萌发的影响
杂草
w eeds
莼菜
B. schreberi
柳叶箬
I . globosa
疏忽蓼
P. Praeterm issum
CK
种子萌发
半数时间 (h )
Time of G50
72 128 106 68
种子萌发率 (% )
ermination rate
17 11 13 18
注: CK:对照总萌发时间 tim e of germination: 144h
表 2　杂草水浸提液对长喙毛茛泽泻种子萌发的影响
杂草
w eeds
莼菜
B . sch reberi
柳叶箬
I. globosa
疏忽蓼
P. Praetermissum
CK
种子萌发
半数时间 ( h)
Time of G50
67 132 115 68
种子萌发率 (% )
Germination rate
17 11 11 18
注: CK　对照总萌发时间 time of germination: 144h
三种杂草的水浸提液对长喙毛茛泽泻种子萌发半数时间的影响分别为对照的 98. 5% 、 194%、
169% ;萌发率分别比对照减少: 5. 5% 、 38. 9%、 38. 9%。可见 ,杂草的水浸提液对长喙毛茛泽泻种子萌
发的他感作用主要包括延迟萌发和抑制萌发两种方式 ,其中莼菜水浸提液对长喙毛茛泽泻种子萌发
的抑制作用很不明显 ,甚至有一定的促进作用。
2. 2. 2　杂草的水浸提液对长喙毛茛泽泻幼苗初期生长的影响　实验中为了减少渗透压对幼苗的影
响 ,将水浸提液稀释两倍以减少实验误差。 结果如表 3所示:
表 3　杂草水浸提液对长喙毛茛泽泻生长的影响
物种 莼菜 柳叶箬 疏忽蓼 对照
幼根伸长量
leng th ( mm)
75. 5 29 38. 2 78. 6
幼芽伸长量
leng th ( mm)
58 66. 6 62. 8 56
　　从表中可见 ,莼菜、柳叶箬和疏忽蓼三种杂草水浸提液对长喙毛茛泽泻幼苗的幼根伸长影响分别
为对照的 96%、 36. 9% 、 48. 6% ;幼芽伸长影响分别为对照的 103. 5%、 118. 9%、 112. 1%。三种杂草水
浸提液对长喙毛茛泽泻幼苗生长的作用是不一致的。柳叶箬和疏忽蓼水提液对幼苗的幼根伸长有明
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显的抑制作用 ,莼菜的影响则很小。三种杂草水浸提液对长喙毛茛泽泻幼苗的生长均没有表现出抑制
作用 ,相反 ,还有一定的促进作用。
2. 2. 3　杂草水浸提液对长喙毛茛泽泻幼苗根系形态的影响　在上面实验的同时 ,我们对不同处理下
幼苗根系的形态进行了显微观察。在三种水浸提液处理中 ,柳叶箬和疏忽蓼水浸提液对幼苗根系形态
有明显影响 ,表现为幼根长度缩短 ,根毛不发达 ,形态不规则 ,扭曲较多。 这种形态上的变化可能会影
响根系的吸收功能 ,并进而影响幼苗的生长〔4〕。
3　讨论
　　 ( 1)三种杂草中 ,柳叶箬和疏忽蓼挥发物对长喙毛茛泽泻种子萌发有较明显的抑制作用 ,而莼菜
则不明显。这种挥发物可能通过两种途径产生作用。其一 ,形成一种“挥发云” ,如某些植物形成的“萜
云”一样直接对周围植物发生作用 ,抑制其生长〔5〕。其二 ,进入环境介质 ,间接发挥作用 ,对长喙毛茛泽
泻而言 ,由于其生境为湿生 ,第二种途径可能是更主要的方式。
( 2)三种杂草的水浸提液中 ,柳叶箬和疏忽蓼对长喙毛茛泽泻种子和幼苗生长影响明显 ,显著抑
制种子萌发 ,降低种子萌发率。 对幼苗生长主要表现为对幼根伸长的抑制 ,对幼芽生长几无影响。这
种作用的差异性对幼苗后期营养体生长的影响还有待进一步研究。
( 3)在湖南茶陵长喙毛茛泽泻自然种群中 ,莼菜、柳叶箬和疏忽蓼是群落主要优势种。从分布格局
看 (见陈中义 , 1995) ,莼菜与长喙毛茛泽泻的个体分布是互相独立的。疏忽蓼种群在空间上与长喙毛
茛泽泻相互排斥。 柳叶箬种群与长喙毛茛泽泻种群分布上有着相当程度的重合。 这种重合最可能的
原因是两个种的生境需求有着较大的相似性。从上述研究可见 ,柳叶箬和疏忽蓼对长喙毛茛泽泻种子
萌发和根系生长均有明显的抑制作用。作为群落的优势种 ,其抑制性的他感作用对长喙毛茛泽泻种群
扩增是极为不利的 ,而生境需求的相似性和种群分布上的重合更加剧了这种抑制作用。作者认为 ,这
也是长喙毛茛泽泻生活史中种子萌发和幼苗生长阶段高死亡率的重要原因之一。
参考文献:
[ 1]周纪伦 ,杨持 .植物种群生态学 .北京: 高等教育出版社 , 1993
[ 2]王大力 ,祝心如 .豚草的他感作用研究 .生态学报 , 1996, 16( 1): 11
[ 3]陈中义 .濒危植物长喙毛茛泽泻种群生态学研究 .武汉:武汉大学硕士论文 , 1995
[ 4] Bosto ck S J, Benton R A The reproductiv e Str ategies of fiv e perennial composita e. J. Ecol. , 1979, 67: 91
[ 5] Gopal B, Goel V . Competition and allelopa thy in aqua tic phant com munities, Bot. Revi. , 1993, 59( 3): 155
RESEARCH ON ALLELOPATHIC EFFECT OF WEEDS
ON ENDANGERED PLANT RANALISMA ROSTRATA
LI Jin　　　 FENG Bin
( Depa rtment of Biolog y, Hubei Normal Univ ersi ty , Hubei Huangshi 435002)
Abstract: This paper studied the a llelopathic effect of Brasenia schreberi、 Isachne globosa and Polygonum
Praetermissum on endagered plant Ranalisma rostrata. Conclusions ar e ( 1) Among the three plants, v olatile and w ater
ex trac t o f I . globosa and P . Praetermissum show significant inhibito ry effects on seed germina tion o f R . rostrata. ( 2)
The vo latile and the wa ter ex t ract have some inhibit effects on primary g row th of ro ot and produce changes in ro o t
mo rphe and have no inhibit effect on bud g row th. ( 3) Among the thr ee phants, v o la tile and wa ter ex t ract o f B .
schreberi have little effects on seed germina tion and seedling g r ow th of R . . rostrata.
Key words: Endange red plant; Ranalisma rostrata; Allelopathy
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