全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 10 期摇 摇 2012 年 5 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
基于系统动力学的城市住区形态变迁对城市代谢效率的影响 李旋旗,花利忠 (2965)…………………………
居住鄄就业距离对交通碳排放的影响 童抗抗,马克明 (2975)……………………………………………………
经济学视角下的流域生态补偿制度———基于一个污染赔偿的算例 刘摇 涛,吴摇 钢,付摇 晓 (2985)…………
旅游开发对上海滨海湿地植被的影响 刘世栋,高摇 峻 (2992)……………………………………………………
汶川地震对大熊猫主食竹———拐棍竹竹笋生长发育的影响 廖丽欢,徐摇 雨,冉江洪,等 (3001)………………
江西省森林碳蓄积过程及碳源 /汇的时空格局 黄摇 麟,邵全琴,刘纪远 (3010)…………………………………
伊洛河流域草本植物群落物种多样性 陈摇 杰,郭屹立,卢训令,等 (3021)………………………………………
新疆绿洲农田不同连作年限棉花根际土壤微生物群落多样性 顾美英,徐万里,茆摇 军,等 (3031)……………
荒漠柠条锦鸡儿 AM真菌多样性 贺学礼,陈摇 烝,郭辉娟,等 (3041)……………………………………………
彰武松、樟子松光合生产与蒸腾耗水特性 孟摇 鹏,李玉灵,尤国春,等 (3050)…………………………………
中亚热带常绿阔叶林粗木质残体呼吸季节动态及影响因素 刘摇 强,杨智杰,贺旭东,等 (3061)………………
盐土和沙土对新疆常见一年生盐生植物生长和体内矿质组成的影响 张摇 科,田长彦,李春俭 (3069)………
长白山北坡林线灌木草本植物与岳桦的动态关系 王晓东,刘惠清 (3077)………………………………………
不同生态条件对烤烟形态及相关生理指标的影响 颜摇 侃,陈宗瑜 (3087)………………………………………
基于因子分析的苜蓿叶片叶绿素高光谱反演研究 肖艳芳,宫辉力,周德民 (3098)……………………………
三峡库区消落带水淹初期土壤种子库月份动态 王晓荣,程瑞梅,唐万鹏,等 (3107)……………………………
三种利用方式对羊草草原土壤氨氧化细菌群落结构的影响 邹雨坤,张静妮,陈秀蓉,等 (3118)………………
西洋参根残体对自身生长的双重作用 焦晓林,杜摇 静,高微微 (3128)…………………………………………
不同程度南方菟丝子寄生对入侵植物三叶鬼针草生长的影响 张摇 静,闫摇 明,李钧敏 (3136)………………
山东省部分水岸带土壤重金属含量及污染评价 张摇 菊,陈诗越,邓焕广,等 (3144)……………………………
太湖蓝藻死亡腐烂产物对狐尾藻和水质的影响 刘丽贞,秦伯强,朱广伟,等 (3154)……………………………
不同生态恢复阶段无瓣海桑人工林湿地中大型底栖动物群落的演替 唐以杰,方展强,钟燕婷,等 (3160)……
江西鄱阳湖流域中华秋沙鸭越冬期间的集群特征 邵明勤,曾宾宾,尚小龙,等 (3170)…………………………
秦岭森林鼠类对华山松种子捕食及其扩散的影响 常摇 罡,王开锋,王摇 智 (3177)……………………………
内蒙古草原小毛足鼠的活动性、代谢特征和体温的似昼夜节律 王鲁平, 周摇 顺, 孙国强 (3182)……………
温度和紫外辐射胁迫对西藏飞蝗抗氧化系统的影响 李摇 庆,吴摇 蕾,杨摇 刚,等 (3189)………………………
“双季稻鄄鸭冶共生生态系统 C循环 张摇 帆,高旺盛,隋摇 鹏,等 (3198)…………………………………………
水稻籽粒灌浆过程中蛋白质表达特性及其对氮肥运筹的响应 张志兴,陈摇 军,李摇 忠,等 (3209)……………
专论与综述
海水富营养化对海洋细菌影响的研究进展 张瑜斌,章洁香,孙省利 (3225)……………………………………
海洋酸化效应对海水鱼类的综合影响评述 刘洪军,张振东,官曙光,等 (3233)…………………………………
入侵种薇甘菊防治措施及策略评估 李鸣光,鲁尔贝,郭摇 强,等 (3240)…………………………………………
研究简报
渭干河鄄库车河三角洲绿洲土地利用 /覆被时空变化遥感研究
孙摇 倩,塔西甫拉提·特依拜, 张摇 飞,等 (3252)
……………………………………………………
……………………………………………………………
2009 年冬季东海浮游植物群集 郭术津,孙摇 军,戴民汉,等 (3266)……………………………………………
新疆野生多伞阿魏生境土壤理化性质和土壤微生物 付摇 勇,庄摇 丽,王仲科,等 (3279)………………………
塔里木盆地塔里木沙拐枣群落特征 古丽努尔·沙比尔哈孜,潘伯荣, 段士民 (3288)…………………………
矿区生态产业共生系统的稳定性 孙摇 博,王广成 (3296)…………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*338*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*36*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄05
封面图说: 哈巴雪山和金沙江———“三江并流冶自然景观位于青藏高原南延部分的横断山脉纵谷地区,由怒江、澜沧江、金沙江
及其流域内的山脉组成。 它地处东亚、南亚和青藏高原三大地理区域的交汇处,是世界上罕见的高山地貌及其演化
的代表地区,也是世界上生物物种最丰富的地区之一。 哈巴雪山在金沙江左岸,与玉龙雪山隔江相望。 图片反映的
是金沙江的云南香格里拉段,远处为哈巴雪山。 哈巴雪山主峰海拔 5396 m,而最低江面海拔仅为 1550 m,山脚与山
顶的气温差达 22. 8益,巨大的海拔差异形成了明显的高山垂直性气候。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 10 期
2012 年 5 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 10
May,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金(30800133);中国博士后基金(20080440557);浙江省自然科学基金(Y5110227)
收稿日期:2011鄄04鄄12; 摇 摇 修订日期:2011鄄08鄄01
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: lijm@ tzc. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201104120482
张静,闫明,李钧敏.不同程度南方菟丝子寄生对入侵植物三叶鬼针草生长的影响.生态学报,2012,32(10):3136鄄3143.
Zhang J, Yan M, Li J M. Effect of differing levels parasitism from native Cuscuta australis on invasive Bidens pilosa growth. Acta Ecologica Sinica,2012,32
(10):3136鄄3143.
不同程度南方菟丝子寄生对入侵植物
三叶鬼针草生长的影响
张摇 静1, 2,闫摇 明1,李钧敏2,*
(1. 山西师范大学生命科学学院,临汾摇 041004; 2. 台州学院生态研究所,临海摇 317000)
摘要:生物入侵严重影响了生态系统的结构和功能。 菟丝子属植物可以有效地抑制入侵植物的生长,恢复本地群落,是一种有
效的生物防治剂。 以本地寄生植物南方菟丝子(Cuscuta australis)和入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa L. )为研究对象,采用不
同数量的南方菟丝子茎段(长度 15 cm)寄生三叶鬼针草来形成不同的寄生程度(寄生玉、域、芋分别由 1、2、3 段南方菟丝子茎
段寄生),分析不同程度的寄生对寄主三叶鬼针草生长的影响,并探讨寄生植物对寄主补偿生长的诱导。 南方菟丝子寄生 34 d
之后,3 种程度的寄生均可显著抑制三叶鬼针草生长。 寄生芋处理组的南方菟丝子生物量显著大于寄生玉和寄生域处理组。
不同寄生强度对三叶鬼针草生长的影响具有一定的差异。 寄生域和寄生芋的三叶鬼针草叶生物量、茎生物量、地上生物量、地
下生物量、总生物量、株高与冠幅均显著低于寄生玉,但相互之间不存在显著性差异;寄生域的三叶鬼针草的叶面积、根长和根
体积均显著低于寄生玉,寄生芋的叶面积和根长高于寄生域,但与寄生玉及寄生域之间不存在显著性差异,寄生芋的根体积显
著高于寄生域,但与寄生玉之间不存在显著性差异。 与对照相比,不同程度寄生下三叶鬼针草的净同化速率 NAR 和相对生长
率 RGR极显著降低。 寄生域的三叶鬼针草的 RGR显著低于寄生玉,寄生芋的三叶鬼针草的 RGR 高于寄生域,但与寄生玉及
寄生域之间均不存在显著性差异。 寄生域与寄生芋的三叶鬼针草的 NAR显著低于寄生玉组,但相互之间不存在显著性差异。
除寄生玉处理组外,寄生域与寄生芋处理导致三叶鬼针草与南方菟丝子的累积生物量均显著低于对照。 寄生域处理组的累积
生物量要低于寄生玉处理组,寄生芋处理组的累积生物量要高于寄生域处理组,但显著低于对照组,表明寄生芋处理组的三叶
鬼针草产生了低补偿生长。 由于南方菟丝子寄生显著抑制入侵植物的生物量,因此南方菟丝子仍具有防治入侵植物的潜力。
关键词:三叶鬼针草;南方菟丝子;寄生植物;入侵植物;补偿生长
Effect of differing levels parasitism from native Cuscuta australis on invasive
Bidens pilosa growth
ZHANG Jing1, 2, YAN Ming1, LI Junmin2, *
1 School of Life Sciences, Shanxi Normal University, Linfen 041004, China
2 Institute of Ecology, Taizhou University, Linhai 317000, China
Abstract: Biological invasions have severe impacts on the composition and function of natural ecosystems. Biological control
may be a potential method to effectively control invasive species, especially using the native biocontrol agents. Cusuta spp.
species are parasitic plants and were verified as potential biological control agents. Bidens pilosa L. ( Compositae), an
annual forb native to South America, commonly invaded subtropical south鄄western China. C. australis (Convolvulaceae),
native to China, is a holoparasitic plant. Here we aimed to find out whether Cuscuta spp. species are verified as potential
effective biocontrol agents on the invasive plant Bidens pilosa or alternatively and whether they induce compensatory growth
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in B. pilosa by testing the effects of differing levels of parasitism from the native parasitic C. australis with invasive B.
pilosa. B. pilosa parasitized by one, two and three sections of C. australis stem with 15 cm length were taken as parasitism
intensity at 玉, 域 and 芋 level, respectively. Parasitism by C. australis significantly decreased B. pilosa growth. The
biomass of parasitic C. australis at the highest level (芋) was significantly higher than those at the two lowest levels (玉
and 域). The above鄄ground biomass, below鄄ground biomass, total biomass, height and canopy diameter of B. pilosa
parasitized by C. australis at the two highest parasitism levels (域 and 芋) were significantly lower that those at the lowestI
level of parasitism (玉). The leaf area, root length and root volume of B. pilosa at 域 level were significantly lower than
those at 玉 level, while the root volume at 芋 level were significant higher than those at 域 level. In addition, parasitism by
C. australis significantly decreased the relative growth rate (RGR) and net assimilation rate (NAR) of B. pilosa. RGR of
B. pilosa at the highest level (芋) were higher than that at the second highest level (域) without statistical significance.
The cumulative biomass of B. pilosa parasitized by C. australis at the highest parasitism (芋) was significantly higher than
at the second highest parasitism (域), which was closed to that at the lowest parasitism level (玉) but still lower than that
in the control. This suggested an undercompensatory growth strategy of B. pilosa parasitized by C. australis at the highest
parasitism level (芋). Thus, the native parasitic C. australis could be used as a potential biocontrol agent to control
invasive B. pilosa. But the optimal intensity of parasitism is important and necessary if biological control is to be effective.
Key Words: Bidens pilosa; Cuscuta australis; parasitic plant; invasive plant; compensatory growth
生物入侵是一个全球性的环境问题,对生态系统及环境造成严重的破坏[1]。 如何防治入生物成了目前
入侵生态学领域的研究热点之一。 常用的防治方法主要有人工或机械物理控制、化学控制和生物控制。 其
中,人工物理控制劳动强度大,耗费高;化学防治虽然效果好,但是农药会在空气及农作物上残留,间接对人体
造成危害[2];所以,生物防治被国内外学者认为是最有前景的方法之一[3]。 传统的生物防治采用引进入侵植
物天敌来控制入侵植物,但引进的天敌,如草食昆虫、寄生蜂等,在入侵地除攻击入侵植物以外,还攻击本地植
物,与本地生物竞争,甚至取代本地物种而成为入侵者[4]。 因此,如何使用本地物种作为天敌来防治入侵植
物受到越来越多的关注[5]。
菟丝子属(Cuscuta)植物不含叶绿体,没有自养能力,依靠吸器吸取寄主养分、水分来维持生存,是一种典
型的全寄生植物[6]。 菟丝子属植物寄生入侵植物后可以显著地影响入侵植物的生长、繁殖、生物量分配格
局,最终导致入侵植物群落结构发生变化,达到生物防治的目的[7]。 如寄生植物田野菟丝子 (Cuscuta
campestrids)寄生入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)后,可使薇甘菊叶片数、光合速率、生物量等生长和生理
指标都显著降低,改变其资源分配模式并抑制开花,可望成为根本上解决薇甘菊危害的一种生物控制技
术[8鄄9];又如寄生植物日本菟丝子(Cuscuta japonic)寄生入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)后,可
以显著抑制加拿大一枝黄花的形态、开花及种子产生,有望成为控制加拿大一枝黄花危害的一种辅助
手段[10]。
当植物受到损伤时,植物并不是消极承受,而是在长期的进化过程中形成了一定的适应机制,尤其是草食
动物取食损伤会刺激植物通过补偿生长增加繁殖或再生能力弥补所受到的损失[11鄄12]。 寄生植物从寄主吸取
大量的养分与水分供给自身存活,给寄主带来一定的损伤。 Pennings和 Callaway指出寄生植物与寄主的相互
作用与草食动物与植物之间的相互作用在多方面存在相似性,是一种平行的行为[13]。 因此,推测植物寄生对
植物的影响可能与草食动物取食类似,也能诱发植物的补偿生长,弥补植物寄生所引起的养分与水分丢失。
但是目前尚无直接的证据证明植物寄生会引起入侵寄主的补偿生长。
三叶鬼针草(Bidens pilosa L. )为菊科(Compositae)鬼针草属(Bidens)1 年生草本,原产热带美洲,广泛入
侵我国华东、华中、华南、中南、西南等地区[16]。 南方菟丝子(Cuscuta australis)为旋花科(Convolvulaceae)菟丝
子属(Cuscuta)的 1 年生缠绕性草本。 本文以南方菟丝子和三叶鬼针草为研究对象,分析不同程度的寄生对
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寄主三叶鬼针草生长的影响,探讨寄生植物是否会引起寄主的补偿生长,以期为寄生植物防治三叶鬼针草提
供一定的理论依据。
1摇 材料和方法
1. 1摇 实验材料培养
2009 年 11 月于浙江省临海市野外收集三叶鬼针草种子若干,贮存于低湿贮藏箱中。 土壤采集于临海市
野外本地群落,与河砂 2颐1 混合,备用。 2010 年 5 月,在台州学院生态园构建由 16 种本地物种组成的人工群
落,从临海市野外采集南方菟丝子茎段,均匀洒于人工群落中进行培养。 于 2010 年 7 月在温室中进行三叶鬼
针草的育苗。 待三叶鬼针草的幼苗长至 15 cm 左右时,选取长势一致的三叶鬼针草幼苗移栽到塑料花盆中
(直径 28 cm,高 38 cm),每盆 1 株,一共移栽 40 盆。 将花盆随机摆在温室的一个小区中,保证光照、通风条件
一致,每天早晚各浇 1 次水。 幼苗存活 1 周后,施以奥绿肥 0. 8 g / L。
1. 2摇 试验设计及指标测定
待幼苗长至 30 cm左右时,选择长势一致的幼苗随机分为 4 组。 于 2010 年 7 月从生态园中采集南方菟
丝子茎段(保证菟丝子顶端完整),按顺时针方向缠绕三叶鬼针草茎进行寄生,以不寄生处理作为对照(CK)。
初始寄生的南方菟丝子长度分别为 15 cm(生物量为 0. 037 g)、30 cm(生物量为 0. 074 g)、45 cm(生物量为
0郾 110 g),分别记为寄生玉、寄生域和寄生芋。 每个处理重复 6 盆。
寄生当天取 6 株三叶鬼针草,按根、茎、叶分开,放入牛皮纸袋,带回实验室,测量三叶鬼针草的初始生物
量(W1)和初始叶面积(L1)。 寄生第 2 天开始记录南方菟丝子的缠绕圈数、吸器数、分支数和盖度,共测量 8
d。 寄生 34 d后,在南方菟丝子生长到达生长旺盛期后,终止实验。 用直尺测定三叶鬼针草的株高、冠幅;将
南方菟丝子与三叶鬼针草分开,将三叶鬼针草分为根、茎、叶,放入牛皮纸袋,带回实验,测定南方菟丝子生物
量、三叶鬼针草的终生物量(W2)、终叶面积(L2)、根长和根体积。 用 WinFOLIA叶面积分析软件分析叶面积;
用 WinRHIZO根系分析系统分析根长和根体积;将植物材料 105 益杀青 20 min,70 益烘干至恒重,用四位天
平称重,测定菟丝子生物量、三叶鬼针草的根生物量、茎生物量和叶生物量,计算三叶鬼针草的总生物量(W2)
和累积生物量。 根据公式计算相对生长速率(Relative growth rate,RGR)和净同化速率(Net assimilation rate,
NAR): RGR = (lnW2 - lnW1) / t ,其中 W2 为最终生物量;W1 为初始生物量;t为南方菟丝子寄生后植株的生
长时间[17]; NAR = (W2 - W1)(lnL2 - lnL1)
t L2 - L( )1
,其中 L2 为最终叶面积,L1 为初始叶面积。
1. 3摇 数据分析
数据采用平均数依标准差形式表示,然后用 SPSS16. 0 进行方差分析。 在进行方差分析前先进行方差齐
性检验,若方差齐性则直接采用单因素方差分析(One way ANOVA)对不同寄生强度下三叶鬼针草的及菟丝
子数据进行差异的显著性检验,采用最小显著差数法(LSD)对同一指标的不同处理进行多重比较;若方差不
齐时,则先进行对数转换,保证方差齐性,再用最小显著差异法对同一指标的不同处理进行多重比较。
2摇 结果与分析
2. 1. 1摇 不同寄生强度下南方菟丝子的生长
南方菟丝子寄生三叶鬼针草后,其缠绕圈数、吸器数、分支数和盖度都随着时间的增加而增加(图 1)。 由
图 1 可知,在南方菟丝子寄生的前 8 d,寄生芋处理组的南方菟丝子的缠绕圈数、分支数和盖度高于寄生域处
理组,而寄生玉处理组则最低。 而寄生域与寄生芋处理组的南方菟丝子的吸器数量一直较为接近。 由图 2 可
知,在南方菟丝子寄生 34 d后,不同寄生强度下南方菟丝子的生物量存在显著差异(df=17,P<0. 01),其中寄
生芋处理组南方菟丝子生物量显著大于寄生玉和寄生域处理组,而寄生玉与寄生域处理组之间不存在显著
差异。
2. 2摇 不同寄生强度对三叶鬼针草生长的影响
南方菟丝子寄生 34 d之后,3 种程度的寄生都可以显著抑制三叶鬼针草的生长(图 3)。 寄生后三叶鬼针
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▲ ● ■Ⅰ Ⅱ Ⅲ
寄生时间 Parasitic time
分支
数
Bran
ch/个
缠绕
圈数
Win
ding
lap/个
吸器
数 H
austo
ria /个
寄生
盖度
Paras
itic c
overa
ge/%

图 1摇 不同寄生强度下南方菟丝子的寄生情况
Fig. 1摇 Parasitic status of Cuscuta australis under different parasitic intensity
图 2摇 不同寄生强度下南方菟丝子的生物量
摇 Fig. 2 摇 Biomass of Cuscuta australis under different parasitic
intensity摇
不同小写字母表示具有显著性差异,P=0. 05
草的形态指标(株高、冠幅、总叶面积、根长、根体积)和
生物量(根生物量、茎生物量、叶生物量、地上部分生物
量和总生物量)都显著低于对照组(df=23,P<0. 05)。
不同寄生强度对三叶鬼针草生长的影响具有一定
的差异。 寄生域和寄生芋的三叶鬼针草株高与冠幅显
著低于寄生玉,但相互之间不存在显著性差异;寄生域
的三叶鬼针草的叶面积、根长和根体积均显著低于寄生
玉,寄生芋的叶面积和根长高于寄生域,但与寄生玉及
寄生域之间不存显著性差异,寄生芋的根体积显著高于
寄生域,但与寄生玉之间不存在显著性关异;寄生域和
寄生芋的三叶鬼针草的叶生物量、茎生物量、地上生物
量、地下生物量和总生物量均显著低于寄生玉,但相互
之间不存在显著性差异。 其中,寄生域强度对三叶鬼针
草的抑制效果最大,其地下生物量、地上生物量以及总
生物量分别只有对照组的 21. 9% 、39. 5% 、36. 4% 。
2. 3摇 不同寄生强度对三叶鬼针草生长速率的影响
不同强度南方菟丝子寄生对三叶鬼针草 NAR和 RGR的影响见表 1。 与对照相比,不同程度寄生下三叶
鬼针草的 NAR显著降低(df=23,P<0. 05),RGR极显著降低(df=23,P<0郾 01)。 寄生域的三叶鬼针草的 RGR
显著低于寄生玉,寄生芋的三叶鬼针草的 RGR高于寄生域,但与寄生玉及寄生域之间均不存在显著性差异。
寄生域与寄生芋的三叶鬼针草的 NAR显著低于寄生玉组,但相互之间不存在显著性差异。
2. 4摇 不同寄生强度下三叶鬼针草的累积生物量
除寄生玉处理组外,寄生域与寄生芋处理导致三叶鬼针草与南方菟丝子的累积生物量均显著低于对照
(表 2)。 寄生域处理组的累积生物量要低于寄生玉处理组,仅有对照组的 53. 96% ;寄生芋处理组的累积生
物量要高于寄生域处理组,但显著低于对照组。
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图 3摇 不同寄生强度下三叶鬼针草生长指标对比
Fig. 3摇 Comparison of growth indices of Bidens pilosa L. under different parasitic intensity
不同小写字母表示具有显著性差异,P=0. 05
表 1摇 不同寄生强度下三叶鬼针草的 NAR和 RGR
Table 1摇 NAR and RGR of Bidens pilosa L. under different parasitic intensity
寄生强度
Parasitic intensity
对照
Control
寄生玉
Parasitic I
寄生域
Parasitic 域
寄生芋
Parasitic 芋
相对生长速率 RGR (mg / d) 82. 95 依 2. 62A 69. 13 依 4. 8B 48. 08 依 8. 66C 53. 21 依 6. 82C
净同化速率 NAR(mg·d-1·m-2) 0. 10 依 0. 032a 0. 093 依 0. 0098b 0. 066 依 0. 010c 0. 064 依 0. 0098c
摇 摇 不同大写字母表示具有极显著性差异,P=0. 01,不同小写字母表示具有显著性差异,P=0. 05
0413 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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表 2摇 不同寄生强度下菟丝子与三叶鬼针草累积生物量
Table 2摇 Cumulative biomass of Cuscuta australis and Bidens pilosa L. under different parasitic intensity
寄生强度
Parasitic intensity
对照
Control
寄生玉
Parasitic I
寄生域
Parasitic 域
寄生芋
Parasitic 芋
三叶鬼针草初始生物量 / g
Initial biomass of Bidens pilosa L. 2. 01依0. 54
菟丝子生物量 / g
Biomass of Cuscuta australis 0 5. 01依0. 99A 4. 85依1. 37A 8. 61依1. 25B
三叶鬼针草最终生物量 / g
Final biomass of Bidens pilosa L. 22. 32依1. 70A 14. 95依2. 07B 8. 12依1. 94C 9. 67依1. 84C
累积生物量 / g
Cumulative biomass 20. 31依1. 70A 17. 94依1. 82AC 10. 96依2. 76B 16. 28依2. 82C
摇 摇 不同大写字母表示具有极显著性差异,P=0. 01
3摇 讨论
3. 1摇 植物寄生引起寄主的低补偿生长
本研究发现不同强度的南方菟丝子寄生会产生不同的累积生物量,随着寄生强度的增加,寄生芋处理组
的累积生物量要显著高于寄生域组,接近寄生玉组,表明寄生芋处理组引起寄主显著的补偿生长。 植物补偿
性生长是植物对损伤的一种反应。 耐受性植物在被动物采食后通过再生长而补偿失去的组织,往往表现出生
物量增加[18],即产生补偿生长。 通过受损植物的累积生物量(损失部分生物量与植物生长增加的生物量之
和)与未受损(对照)植物的累积生物量(植物生长中的生物量)比较,可将植物补偿生长分为 3 种类型:1)超
补偿性生长;2)低补偿性生长;3)等补偿性生长[11]。 草食动物引起的植物损伤既有抑制植物生长的机制,也
有促进植物生长的机制,而植物的补偿性生长取决于促进与抑制之间的净效应[19]。 寄生植物通过吸取寄主
的养分和水分来存活,寄生植物与寄主的相互作用与草食动物与植物之间的相互作用相类似[13]。 因此,植物
寄生对植物造成的后果与草食动物取食类似,可以诱导寄主产生一定的补偿生长[20鄄21],以弥补植物寄生所引
起的养分与水分的丢失,使自身生长情况有所好转,从而更耐受寄生植物。 在本研究中,寄生芋处理组的累积
生物量仍显著低于对照组,表现为低补偿性生长。 研究发现由于寄生植物的生物量总是很低的,因此植物寄
生总是会引起寄主生物量下降[22鄄23],这不可用源鄄汇关系(source鄄sink relationships)来解释,可能与寄生植物生
物量远远低于寄主丢失生物量有关。 植物寄生引起总生物量丢失可能与多种因素有关,如寄生植物从寄主获
得的资源不能被有效地同化,或是在吸器中发生了溶液的“泄漏冶等等[24]。
寄生植物引起的寄主的补偿生长可能是植物响应寄生的一种耐受机制。 植物的补偿效应与耐受性是紧
密相关的,如张谧等[15]发现轻度和中度的放牧都有利于珍珠(Salsola passerina)的生长,其中中度放牧最有利
于生长;而重度干扰下珍珠的耐受性达到了极限,超出了耐受的阈值,生物量发生下降,生长受到了影响。 从
本研究来看,植物寄生引起寄主的补偿生长存在阈值,在未到达这个阈值时,并不会引起寄主的补偿生长,随
着寄生强度的增大(如寄生域处理组时),寄主与寄生植物的生长均越来越差;但当寄生强度增加到一定程度
(如寄生芋处理组时),寄主就会进行补偿生长,寄主与寄生植物的生长状况均明显好转。 植物的补偿效应受
到物种与环境的影响[25]。 这种情况与草食动物引起的补偿效应的阈值有些不同,是否与物种及环境有关仍
需进一步研究。
3. 2摇 植物寄生引起寄主补偿生长的机理
植物补偿生长的机理主要有增强光合作用速率、提高生长速率、增加分枝数或分株数,资源的再分配。 草
食动物的取食可以使植物的叶面积指数降低,光合能力下降,植株通过提高现有的及再生叶片光合能力来恢
复整个植株的光合能力,如糙隐子草[18];而苦草等主要通过提高剩余叶片的光合作用速率,提高植株的生长
速率来补偿受损的植株[11]。 本研究发现,寄生芋的三叶鬼针草的叶面积和根长高于寄生域,但与寄生玉及寄
生域之间不存显著性差异,而根体积显著高于寄生域,甚至高于寄生玉;寄生芋处理组的 RGR高于寄生域组,
而 NAR虽然低于寄生域处理组,但并不存在显著性差异。 植物寄生物从寄主吸取较多的养分和水分,在有限
1413摇 10 期 摇 摇 摇 张静摇 等:不同程度南方菟丝子寄生对入侵植物三叶鬼针草生长的影响 摇
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的资源情况下,寄主通过根长与根体积的增加来增强根的吸收能力,以使自身的相对生长速率与净同化速率
保持不下降甚至升高,这可能是植物寄生引起寄主补偿生长的原因之一。 进一步深入了解不同寄生强度下寄
主光合作用能力和养分吸收能力的变化,将有助于进一步阐明植物寄生引起寄主补偿生长的可能机理。
3. 3摇 寄生植物防治入侵植物的可行性
研究表明菟丝子属植物具有作为防治入侵植物的生物防治剂的潜力,如田野菟丝子(C. campestris)寄生
薇甘菊后很快在薇甘菊叶面上形成一层黄色的覆盖层,减弱其光合能力,同时养分也被菟丝子所吸收,随后就
导致薇甘菊生长缓慢,最终由于养分不足而死亡,有效地控制了薇甘菊的蔓延和传播[26]。 菟丝子属植物可以
寄生群落中的入侵植物,抑制入侵植物的生长,从而促进本地植物的生长,有利于本地群落的恢复[10]。 本文
研究显示南方菟丝子寄生入侵植物三叶鬼针草可以引起三叶鬼针草产生补偿生长,但不同寄生强度均引起累
积生物量的下降,尤其是入侵植物三叶鬼针草生物量的下降,表现为低补偿生长。 因此,寄生植物仍具有防治
入侵植物的潜力。 但是本文结果也暗示了在采用寄生植物生物防治入侵植物的过程中,应该针对物种和环境
进行前期研究,以获得最适的寄生强度与最佳的防治效果,如本文研究发现寄生域处理强度对于防治三叶鬼
针草具有最佳的效果。
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3413摇 10 期 摇 摇 摇 张静摇 等:不同程度南方菟丝子寄生对入侵植物三叶鬼针草生长的影响 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 10 May,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Landscape aesthetic assessment based on experiential paradigm assessment technology LI Xuanqi, HUA Lizhong (2965)……………
Significant impact of job鄄housing distance on carbon emissions from transport: a scenario analysis
TONG Kangkang, MA Keming (2975)
……………………………………
………………………………………………………………………………………………
The watershed eco鄄compensation system from the perspective of economics: the cases of pollution compensation
LIU Tao,WU Gang,FU Xiao (2985)
……………………
…………………………………………………………………………………………………
The tourism development impact on Shanghai coastal wetland vegetation LIU Shidong, GAO Jun (2992)……………………………
Effects of the Wenchuan Earthquake on shoot growth and development of the umbrella bamboo (Fargesia robusta), one of the
giant panda忆s staple bamboos LIAO Lihuan, XU Yu, RAN Jianghong, et al (3001)……………………………………………
Forest carbon sequestration and carbon sink / source in Jiangxi Province HUANG Lin, SHAO Quanqin, LIU Jiyuan (3010)…………
Species diversity of herbaceous communities in the Yiluo River Basin CHEN Jie , GUO Yili, LU Xunling, et al (3021)……………
Microbial community diversity of rhizosphere soil in continuous cotton cropping system in Xinjiang
GU Meiying, XU Wanli, MAO Jun, et al (3031)
……………………………………
…………………………………………………………………………………
Diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in the rhizosphere of Caragana korshinskii Kom. in desert zone
HE Xueli, CHEN Zheng, GUO Huijuan, et al (3041)
……………………………
……………………………………………………………………………
Characteristics of photosynthetic productivity and water鄄consumption for transpiration in Pinus densiflora var. zhangwuensis and
Pinus sylvestris var. mongolica MENG Peng,LI Yuling, YOU Guochun,et al (3050)……………………………………………
Seasonal dynamic and influencing factors of coarse woody debris respiration in mid鄄subtropical evergreen broad鄄leaved forest
LIU Qiang, YANG Zhijie, HE Xudong,et al (3061)
………
………………………………………………………………………………
Influence of saline soil and sandy soil on growth and mineral constituents of common annual halophytes in Xinjiang
ZHANG Ke,TIAN Changyan,LI Chunjian (3069)
…………………
…………………………………………………………………………………
Dynamics change of Betula ermanii population related to shrub and grass on treeline of northern slope of Changbai Mountains
WANG Xiaodong, LIU Huiqing (3077)
………
……………………………………………………………………………………………
Effects of ecological conditions on morphological and physiological characters of tobacco YAN Kan, CHEN Zongyu (3087)…………
A study on the hyperspectral inversion for estimating leaf chlorophyll content of clover based on factor analysis
XIAO Yanfang, GONG Huili, ZHOU Demin (3098)
………………………
………………………………………………………………………………
Monthly dynamic variation of soil seed bank in water鄄level鄄fluctuating zone of Three Gorges Reservoir at the beginning after
charging water WANG Xiaorong, CHENG Ruimei, TANG Wanpeng, et al (3107)………………………………………………
Effects of three land use patterns on diversity and community structure of soil ammonia鄄oxidizing bacteria in Leymus chinensis
steppe ZOU Yukun, ZHANG Jingni, CHEN Xiurong, et al (3118)………………………………………………………………
Autotoxicity and promoting: dual effects of root litter on American ginseng growth JIAO Xiaolin, DU Jing, GAO Weiwei (3128)……
Effect of differing levels parasitism from native Cuscuta australis on invasive Bidens pilosa growth
ZHANG Jing, YAN Ming, LI Junmin (3136)
……………………………………
………………………………………………………………………………………
Heavy metal concentrations and pollution assessment of riparian soils in Shandong Province
ZHANG Ju, CHEN Shiyue, DENG Huanguang,et al (3144)
……………………………………………
………………………………………………………………………
Effect of decomposition products of cyanobacteria on Myriophyllum spicatum and water quality in Lake Taihu,China
LIU Lizhen, QIN Boqiang, ZHU Guangwei,et al (3154)
…………………
……………………………………………………………………………
Succession of macrofauna communities in wetlands of Sonneratia apetala artificial mangroves during different ecological restoration
stages TANG Yijie, FANG Zhanqiang, ZHONG Yanting, et al (3160)……………………………………………………………
Group characteristics of Chinese Merganser (Mergus squamatus) during the wintering period in Poyang Lake watershed, Jiangxi
Province SHAO Mingqin, ZENG Binbin, SHANG Xiaolong,et al (3170)…………………………………………………………
Effect of forest rodents on predation and dispersal of Pinus armandii seeds in Qinling Mountains
CHANG Gang, WANG Kaifeng, WANG Zhi (3177)
……………………………………
………………………………………………………………………………
Circadian rhythms of activity, metabolic rate and body temperature in desert hamsters (Phodopus roborovskii)
WANG Luping, ZHOU Shun, SUN Guoqiang (3182)
………………………
………………………………………………………………………………
Effects of temperature stress and ultraviolet radiation stress on antioxidant systems of Locusta migratoria tibetensis Chen
LI Qing,WU Lei,YANG Gang,et al (3189)
………………
…………………………………………………………………………………………
Carbon cycling from rice鄄duck mutual ecosystem during double cropping rice growth season
ZHANG Fan, GAO Wangsheng, SUI Peng,et al (3198)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Protein expression characteristics and their response to nitrogen application during grain鄄filling stage of rice (Oryza Sativa. L)
ZHANG Zhixing, CHENG Jun, LI Zhong,et al (3209)
………
……………………………………………………………………………
Review and Monograph
Advances in influence of seawater eutrophication on marine bacteria ZHANG Yubin, ZHANG Jiexiang, SUN Xingli (3225)…………
A review of comprehensive effect of ocean acidification on marine fishes
LIU Hongjun,ZHANG Zhendong, GUAN Shuguang,et al (3233)
………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Evaluation of the controlling methods and strategies for Mikania micrantha H. B. K.
LI Mingguang, LU Erbei, GUO Qiang,et al (3240)
……………………………………………………
………………………………………………………………………………
Scientific Note
Dynamics of land use / cover changes in the Weigan and Kuqa rivers delta oasis based on Remote Sensing
SUN Qian, TASHPOLAT. Tiyip, ZHANG Fei, et al (3252)
……………………………
………………………………………………………………………
Phytoplankton assemblages in East China Sea in winter 2009 GUO Shujin, SUN Jun, DAI Minhan, et al (3266)……………………
On the physical chemical and soil microbial properties of soils in the habitat of wild Ferula in Xinjiang
FU Yong,ZHUANG Li,WANG Zhongke,et al (3279)
………………………………
………………………………………………………………………………
The community characteristics of Calligonum roborowskii A. Los in Tarim Basin
Gulnur Sabirhazi,PAN Borong, DAUN Shimin (3288)
………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Stability analysis of mine ecological industrial symbiotic system SUN Bo,WANG Guangcheng (3296)…………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方
法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,280 页,国内定价 70 元 /册,全年定价 1680 元。
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第 32 卷摇 第 10 期摇 (2012 年 5 月)
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